Caracterização da rede electrica da RAM - Tres
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Caracterização da rede electrica da RAM - Tres
Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Sócio: AREAM-Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Autor: AREAM-Agência Regional da Energia e Ambiente da Região Autónoma da Madeira Data: Novembro de 2010 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias ÍNDICE 1. Objectivo ...................................................................................................................... 5 1.1. Resumo dos dados gerais da rede ........................................................................... 5 2. Dados gerais da rede ................................................................................................... 5 2.1. Resumo dos dados gerais da rede ........................................................................... 5 2.1.1. Subestações ..................................................................................................... 6 2.1.2. Postos de transformação................................................................................... 6 2.1.3. Linhas e cabos da rede de transporte e distribuição.......................................... 6 2.1.4. Características do sistema electroprodutor........................................................ 7 2.2. Grupos de geração convencional ............................................................................. 7 2.2.1. Centrais Térmicas ............................................................................................. 7 2.2.2. Centrais Hídricas ............................................................................................. 16 2.3. Grupos de geração em regime especial ................................................................. 43 2.3.1. Geração eólica. ............................................................................................... 43 2.4. Transformadores .................................................................................................... 47 2.5. Subestações. Barras de conexão. .......................................................................... 48 2.5.1. Novas subestações/aumentos de potência ..................................................... 49 2.5.2. Painéis existentes nas subestações ................................................................ 50 2.5.3. Energia emitida por nó de rede ....................................................................... 53 2.5.4. Potências de curto-circuito .............................................................................. 54 2.6. Linhas de transporte e distribuição ......................................................................... 57 2.6.1. Rede de Transporte do SEPM......................................................................... 57 2.6.2. Rede de Distribuição MT do SEPM ................................................................. 64 2.7. Cargas ................................................................................................................... 67 2.7.1. 3. Cargas verificadas nas subestações ............................................................... 67 Ligação à terra............................................................................................................ 69 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 2 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 4. Gestão técnica global do SEPM ................................................................................. 69 4.1. Aspectos gerais da segurança do sistema eléctrico da Madeira ............................ 70 5. 4.1.1. Princípios gerais .............................................................................................. 70 4.1.2. Critérios de funcionamento e de segurança para a exploração do sistema eléctrico da Madeira ...................................................................................................... 70 4.1.3. Análises de segurança .................................................................................... 71 4.1.4. Estabelecimento de planos para a exploração do sistema eléctrico ................ 74 Exploração do sistema eléctrico regional em tempo real ............................................ 77 5.1. Controlo do sistema eléctrico regional em tempo real ............................................ 77 5.1.1. Controlo dos trânsitos de energia .................................................................... 77 5.1.2. Controlo de tensões e perdas.......................................................................... 78 5.1.3. Modulação da produção e regulação frequência-potência............................... 78 5.1.4. Avaliação da segurança da rede ..................................................................... 78 5.2. Actuação em caso de incidente.............................................................................. 79 5.2.1. Actuação em caso de falha simples (critério N-1) ............................................ 80 5.2.2. Actuação em caso de falha de linhas de duplo circuito ................................... 80 5.2.3. Actuação em caso de falha do maior grupo gerador em serviço ..................... 80 5.2.4. Actuação em caso de alteração da frequência ................................................ 80 5.3. Comunicações para a exploração do sistema ........................................................ 81 5.3.1. Avisos recebidos pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM .............................................................................................................. 81 5.4. Situações de carência absoluta de energia ............................................................ 81 5.5. Actuação perante a ocorrência de avarias ............................................................. 81 6. 5.5.1. Actuação dos operadores................................................................................ 81 5.5.2. Avaria na rede de telecomunicações de segurança ........................................ 82 5.5.3. Avaria no sistema de telecomando .................................................................. 82 5.5.4. Avaria na alimentação de energia eléctrica ..................................................... 82 5.5.5. Outras avarias ................................................................................................. 83 Referências ................................................................................................................ 84 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 3 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 4 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 1. OBJECTIVO Este documento pretende caracterizar a rede eléctrica da Região Autónoma da Madeira (RAM). A informação presente neste documento está classificada de acordo com o tipo de dados a que corresponde: Dados gerais da rede Rede de ligação à terra Critérios operacionais Estudos de rede anteriores Registos históricos Outros dados Foi recolhida a maior quantidade de dados possível, de modo a permitir que os resultados sejam os mais próximos da realidade. 1.1. RESUMO DOS DADOS GERAIS DA REDE Tendo em conta a elevada quantidade de informação que se encontra neste relatório, neste subcapítulo é apresentado um resumo dos dados característicos das instalações da rede eléctrica e do sistema electroprodutor da Região Autónoma da Madeira referentes ao ano de 2009. 2. DADOS GERAIS DA REDE Os dados gerais da rede estão relacionados com as instalações e os equipamentos. Podem ser apresentados da seguinte forma: Rede eléctrica básica: que corresponde a uma descrição dos diferentes nós de ligação, linhas, distâncias e grupos de geração indicando a sua potência. Rede eléctrica detalhada: informação desenvolvida da rede eléctrica básica. Aqui constam documentos e esquemas eléctricos detalhados. 2.1. RESUMO DOS DADOS GERAIS DA REDE Tendo em conta a elevada quantidade de informação que se encontra neste relatório, neste subcapítulo é apresentado um resumo dos dados característicos das instalações da rede eléctrica e do sistema electroprodutor da Região Autónoma da Madeira referentes ao ano de 2009. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 5 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 2.1.1. Subestações Tabela 1 - Número de subestações por nível de tensão 30/6,6 60/6,6 60/30 60/30/6,6 Total Ilha da Madeira kV 20 4 2 2 28 Ilha do Porto Santo 3 - - - 3 Total RAM 23 4 2 2 31 Tabela 2 – Transformadores instalados nas subestações 30/6,6 Ilha da Madeira 60/6,6 60/30 Total N.º SE MVA N.º SE MVA N.º SE MVA N.º SE MVA 20 233 6 125 2 170 28 528 Ilha do Porto Santo 3 18 - - - - 3 18 Total RAM 23 251 6 125 2 170 31 546 Nº SE – número de subestações 2.1.2. Postos de transformação Tabela 3 - Síntese dos postos de transformação Particulares Públicos Total Nº P. Inst. (MVA) Nº P. Inst. (MVA) Nº P. Inst. (MVA) Ilha da Madeira 217 142,8 1439 573,4 1656 716,2 6,6 kV 213 136,7 1393 562,1 1606 698,8 30 kV 4 6.1 46 11,3 50 17,4 Ilha do Porto Santo 21 12,5 72 22,1 93 34,6 6,6 kV 21 12,5 72 22,1 93 34,6 30 kV 0 0 0 0 0 0 RAM 238 155,3 1511 595,4 1749 750,7 6,6 kV 234 149,2 1465 584,1 1699 733,4 30 kV 4 6,1 46 11,3 50 17,4 2.1.3. Linhas e cabos da rede de transporte e distribuição Tabela 4 – Linhas e cabos da rede de transporte e distribuição Aérea Subterrânea Total Madeira 3771,5 1695,2 5466,7 Rede de 60 kV 68,6 10,2 78,9 Rede de 30 kV 240 137 376,9 Rede de 6,6 kV 519,3 696,5 1215,8 Rede BT 2943,6 851,6 3795,6 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 6 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Porto Santo 89 116,2 205,1 Rede de 30 kV 5,1 10,2 15,3 Rede de 6,6 kV 20 51,1 71,2 Rede BT 63,8 54,8 118,7 Total RAM 3860,5 1811,4 5671,9 Rede de 60 kV 68,6 10,2 78,9 Rede de 30 kV 245,1 147,2 392,2 Rede de 6,6 kV 539,3 747,7 1287 Rede BT 3007,4 906,4 3913,8 2.1.4. Características do sistema electroprodutor Tabela 5 – Sistema electroprodutor pertencente à EEM na ilha da Madeira Térmica Hidroeléctrica Total 1 9 10 158,5 50,4 208,9 Produção (GWh) 538 135,5 673,5 Emissão (GWh) 523,6 135 658,6 Nº de centrais Potência Instalada (MW) Tabela 6 – Sistema electroprodutor de entidades privadas na ilha da Madeira Térmica Hidroeléctrica Eólica Resíduos Urbanos PV* Total Nº de centrais 1 1 8 1 127 138 Potência Instalada (MW) 36 0,7 37,9 8 0,4 83,1 188,6 4,65 36,9 36,51 0,29 266,96 Aquisições (GWh) * Inclui microprodução e PRE Tabela 7 – Sistema electroprodutor da ilha de Porto Santo Térmica EEM Nº de centrais Eólica EEM ENEREEM PV Total 1 1 1 5 8 Potência Instalada (MW) 17,28 0,45 0,66 0,02 18,41 Produção (GWh) 36,93 0,65 - - 37,58 Emissão (GWh) 34,23 0,65 1,17 0,01 36,05 2.2. GRUPOS DE GERAÇÃO CONVENCIONAL 2.2.1. Centrais Térmicas Na Ilha da Madeira existem duas centrais térmicas, a Central da Vitória, propriedade da Empresa Electricidade da Madeira (EEM), e a Central do Caniçal, gerida por um operador privado, a Atlantic Islands Electricity SA. Ambas produzem electricidade baseada na combustão de fuelóleo. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 7 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Existe também uma instalação de incineração de resíduos sólidos urbanos, onde estes são aproveitados para a produção de electricidade. Por sua vez, na Ilha do Porto Santo, existe uma central térmica, também baseada na combustão de fuelóleo e que é propriedade da EEM. Figura 1 – Distribuição das centrais térmicas pelo Arquipélago da Madeira 2.2.1.1 Central Térmica do Caniçal Relativamente à Central Térmica do Caniçal, na medida em que é operada por uma entidade privada, não existem dados pormenorizados disponíveis. A central está localizada na Zona Franca Industrial do Caniçal e é equipada com três grupos electrogéneos Sulzer ZAV 40 S de 12 MW de potência, totalizando 36 MW de potência instalada nesta central. 2.2.1.2 Central Térmica da Vitória A Central Térmica da Vitória é a maior central diesel do país, possui 15 grupos electrogéneos em funcionamento, com uma potência máxima contínua disponível de 117 MW e produz cerca de 60% do total da energia eléctrica da Ilha da Madeira. A central entrou em funcionamento em 1979 e está situada na margem esquerda da Ribeira dos Socorridos, à cota de 20 metros, freguesia de S. Martinho, concelho do Funchal. A instalação é constituída por duas naves industriais, tendo sido ao longo do tempo objecto de várias extensões até à sua configuração final. Na nave a sul (Vitória I), a primeira a entrar em funcionamento, encontram-se instalados os seis grupos mais antigos. Na nave a norte (Vitória II) estão instalados os restantes nove grupos mais recentes. Os grupos electrogéneos da central são do fabricante New Sulzer Diesel nas versões 16 ZV 40 e 16 ZAV 40S. O motor Sulzer Z 40 a quatro tempos foi introduzido no mercado dos diesel Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 8 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias estacionários semi-rápidos nos anos 70, é o único motor deste tipo com pistões rotativos e é uma máquina robusta e extremamente fiável. O ZA40S é um desenvolvimento do Z 40 que permite atingir potências de 720 kW por cilindro. A robustez e fiabilidade destes equipamentos estão amplamente demonstradas, possuindo a Central da Vitória mais de 1,6 milhões de horas de funcionamento, tendo vários grupos já ultrapassado as 100.000 horas de operação. Os motores funcionam a fuelóleo como combustível primário, utilizando apenas o diesel quando é necessário fazer paragens prolongadas para revisões gerais. Em operação normal, os arranques e as paragens são efectuados a fuelóleo, tendo a central um consumo médio anual de cerca de 130.000 toneladas de fuelóleo. O arrefecimento dos motores é efectuado em torres de refrigeração e radiadores, conseguindo-se desta forma alguma poupança de água. A lubrificação dos motores foi concebida e dimensionada para uma eficiente filtragem e depuração do lubrificante, com bombas, filtros automáticos e sistema de depuração contínuo e automático. Todos os sistemas auxiliares foram dimensionados com base no normal funcionamento em contínuo da instalação. Os motores possuem os seguintes sistemas auxiliares principais: Tratamento automático de combustível, óleo e água; Alimentação e circulação de combustível, óleo e água; Refrigeração de óleo, água e ar; Ar comprimido de arranque a 30 bar, e controlo a 7 bar; Produção de vapor por caldeiras de recuperação dos gases de escape. A central possui também dois grupos diesel de emergência, um em cada nave, de cerca de 350 kVA, utilizados para arranque dos serviços auxiliares e da instalação em caso de blackout. No intuito de fazer face ao crescimento do consumo na Ilha da Madeira, a Central Térmica da Vitória possui ainda um equipamento específico, (turbina a gás dual-fuel), apenas para serviço de corte de pontas, com uma potência instalada de cerca de 12 MWe, funcionando a diesel e preparada para funcionar no futuro a gás natural. Equipamento eléctrico Os alternadores são trifásicos, com 50 Hz de frequência, auto-ventilados e com geração à tensão de 6,6 kV. Estão equipados com excitação do tipo brushless, com fonte de tensão contínua de 110 Vcc controlada por um regulador automático de tensão electrónico. A interligação à subestação é efectuada através de transformadores 6,6/30 kV, com grupo de ligação YNd5 e arrefecimento do tipo ONAF-ONAN. Os serviços auxiliares são alimentados por transformadores 30/0,4 kV de 1200 kVA a partir do barramento de 30 kV da subestação. Os circuitos de comando e controlo são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 9 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Sistemas de Comando e Controlo O sistema de comando e controlo é constituído por dez autómatos de grupo e auxiliares, mais um de comando centralizado e supervisão, comunicando entre si através do respectivo interface. O autómato de comando centralizado, do qual dependem hierarquicamente os autómatos de grupo e auxiliares, controla o funcionamento global da instalação, e tem como objectivo optimizar a gestão da central e a eficiente utilização dos grupos. O autómato de comando centralizado efectua, em tempo real, o controlo das potências dos grupos, das grandezas relevantes para o seu funcionamento e a comunicação com os autómatos de grupo e auxiliares. Por sua vez, as principais funções dos autómatos de grupo são - o comando sequencial, a vigilância das medidas de potência, temperatura e pressão, a regulação das válvulas de vapor e a ligação ao autómato do comando centralizado. Os autómatos de grupo têm sete programas - arranque dos auxiliares; arranque do grupo; entrada na rede; saída da rede; paragem do grupo; paragem dos auxiliares e paragem de emergência. Os autómatos programáveis modelo Procontrol 214 da ABB, têm uma constituição modular e um funcionamento sequencial. A central possui uma central horária GPS com sincronização via satélite que é responsável pela hora padrão dos sistemas. Quanto ao sistema de supervisão este tem as seguintes funções principais: Arranque, sincronização e paragem dos grupos; Impressão dos principais eventos e alarmes do sistema; Registo em base de dados dos principais parâmetros do sistema; Controlo em tempo real dos grupos geradores e seus auxiliares; Controlo em tempo real das cargas e reserva girante da central; Visualização/impressão gráfica de alguns parâmetros do sistema. Outros Sistemas A central possui ainda os seguintes sistemas: Reguladores de velocidade Woodward; Reguladores de tensão Alstom e ABB-Unitrol; proteccções eléctricas Siemens, ABB e General Electric; Sistema de alarme e combate a incêndios; Sistema interno de vigilância. No que diz respeito às questões ambientais estas foram devidamente avaliadas e consideradas aquando do projecto de dimensionamento da instalação: Consumo de combustível pesado com teor de enxofre < 1%; Sistema de tratamento de hidrocarbonetos; Sistema de tratamento de águas residuais; Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 10 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Isolamento acústico da nave principal. Nas tabelas que se seguem encontram-se sumarizadas as características técnicas dos equipamentos mecânicos e electrónicos da Central Térmica da Vitória. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 11 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tabela 8 – Características técnicas dos grupos electrogéneos da Central Térmica da Vitória Grupo Potência do motor (cv) Potência do motor (kW) 1 10500 7500 2 10500 7500 3 10500 7500 4 11200 7800 5 11200 7800 6 11200 7800 7 14640 10760 8 14640 10760 9 14640 10760 10 14640 10760 11 15670 11520 12 15670 11520 13 15670 11520 14 15670 11520 15 15670 11520 Tipo Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel Diesel 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 4 500 16 13100 Turbina a gás 1500 V V V V V V V V V V V V V V V - Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Sulzer Turbomach 9750 9750 9750 9750 9750 9750 13000 13000 13000 13000 14000 14000 14000 14000 14000 16000 6000 6600 CA 50 0,8 6000 6600 CA 50 0,8 5000 6600 CA 50 0,8 9400 6600 CA 50 0,8 9400 6600 CA 50 0,8 Sepsa Sepsa Sepsa Sepsa 10100 6600 CA 50 0,8 Alstho m 10100 6600 CA 50 0,8 Alstho m 10100 6600 CA 50 0,8 Alstho m 10100 6600 CA 50 0,8 Alstho m 10100 6600 CA 50 0,8 Alstho m 12300 6300 CA 50 0,8 Sepsa 6900 6600 CA 50 0,8 Alstho m 9400 6600 CA 50 0,8 Sepsa 6900 6600 CA 50 0,8 Alstho m 9400 6600 CA 50 0,8 Sepsa 6900 6600 CA 50 0,8 Alstho m 1980 1979 1982 1983 1984 1984 1990 1989 1989 1991 1992 1992 1996 1996 1999 Número de cilindros Número de tempos Número de R.P.M. Cilindros (Verticais/Horizontais) Construtor Potência do gerador (kVA) Potência efectiva (kW) Tensão (Volts) Tipo de corrente Frequência (Hz) Factor de potência Construtor Ano de montagem na central L.Sommer 2004 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 12 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tabela 9 – Características técnicas dos transformadores da Central Térmica da Vitória Transformadores Principais Número 2 4 9 10000 10000 13000 6600/30000 6600/30000 6600/30000 Siemens Siemens Siemens 1979 1981/83/84/84 1989/90/91/92/96/98 Potência (kVA) Razão de transformação (V/V) Construtor Ano de montagem na central Transformadores Auxiliares Número 2 Potência (kVA) Razão de transformação (V/V) 2 2 9 1250 1000 1600 800 30000/400 30000/400 30000/400 6600/400 2.2.1.3 Central Térmica do Porto Santo A Central Térmica do Porto Santo entrou em funcionamento em 1992, está situada no sítio do Penedo, à cota de 15 metros, concelho do Porto Santo. A central possui 4 grupos electrogéneos em funcionamento, com uma potência máxima disponível de 16 MW e é responsável por cerca de 93% do total da energia eléctrica produzida na Ilha do Porto Santo. A instalação é constituída por uma única nave industrial. Os grupos mais antigos (grupo 1 e 2) estão desactivados e fora de exploração normal e só são utilizados em caso de emergência. O combustível primário utilizado é o fuelóleo, recorrendo-se ao diesel apenas durante as paragens prolongadas para revisões gerais. O arrefecimento dos motores é efectuado em torres de refrigeração e radiadores, conseguindo-se desta forma alguma poupança de água. A lubrificação dos motores foi concebida e dimensionada para uma eficiente filtragem e depuração do lubrificante, com bombas, filtros automáticos e sistema de depuração contínuo e automático. Todos os sistemas auxiliares foram dimensionados com base no normal funcionamento em contínuo da instalação. Os motores possuem os seguintes sistemas auxiliares principais: Tratamento automático de combustível, óleo e água; Alimentação e circulação de combustível, óleo e água; Refrigeração de óleo, água e ar; Ar comprimido de arranque a 30 bar, e controlo a 7 bar; Produção de vapor por caldeiras de recuperação dos gases de escape. A central possui também um grupo diesel de emergência, de cerca de 250 kVA, utilizado apenas para arranque dos serviços auxiliares e da instalação em caso de blackout. Equipamento Eléctrico Os alternadores são trifásicos, com 50 Hz de frequência, auto-ventilados e com geração à tensão de 6,6 kV. Estão equipados com excitação do tipo brushless, com fonte de tensão contínua de 110 Vcc controlada por um regulador automático de tensão electrónico. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 13 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias A interligação à subestação é efectuada através de transformadores 6,6/30 kV, com grupo de ligação YNd5 e arrefecimento do tipo ONAF-ONAN. Os serviços auxiliares são alimentados por transformadores 30/0,4 kV de 630 kVA a partir do barramento de 30 kV da subestação. Os circuitos de comando e controlo são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. Sistemas de Comando e Controlo O sistema de comando e controlo é constituído por quatro autómatos de grupo e auxiliares, mais um de comando centralizado e supervisão, comunicando entre si através do respectivo interface. O autómato de comando centralizado, do qual dependem hierarquicamente os autómatos de grupo e auxiliares, controla o funcionamento global da instalação, visando optimizar a gestão da central e a eficiente utilização dos grupos. O autómato de comando centralizado efectua, em tempo real, o controlo das potências dos grupos, das grandezas relevantes para o seu funcionamento e a comunicação com os autómatos de grupo e auxiliares. Os autómatos de grupo têm como principais funções - o comando sequencial, a vigilância das medidas de potência, temperatura e pressão e a ligação ao autómato do comando centralizado. A central possui uma central horária GPS com sincronização via satélite que é responsável pela hora padrão dos vários sistemas. No que diz respeito ao sistema de supervisão este possui as seguintes funções principais: Impressão dos principais eventos e alarmes do sistema; Registo em base de dados dos principais parâmetros do sistema; Controlo em tempo real dos grupos geradores e seus auxiliares; Controlo em tempo real da carga, frequência e reserva girante da rede; Visualização/impressão gráfica de alguns parâmetros do sistema. Outros Sistemas A central possui também os seguintes subsistemas: Reguladores de velocidade Woodward; Protecções eléctricas Siemens; Sistema de alarme e combate a incêndios. As questões ambientais foram devidamente avaliadas e consideradas no projecto de dimensionamento da instalação: Consumo de combustível pesado com teor de enxofre < 1%; Sistema de tratamento de hidrocarbonetos; Sistema de tratamento de águas residuais. Nas tabelas que se seguem encontram-se sumarizadas as características técnicas dos equipamentos mecânicos e electrónicos da Central. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 14 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tabela 10 - Características técnicas dos grupos electrogéneos da Central Térmica do Porto Santo 1e2 (desactivados) 7200 Grupo Potência do motor (cv) Tipo 3,4,5 e 6 5880 Diesel Diesel Número de cilindros 12 6 Número de tempos 4 4 Número de R.P.M. 600 500 V Em Linha Milress Sulzer Potência do gerador (kVA) 6431 5160 Potência efectiva (kW) 3500 4000 Tensão (Volts) Cilindros (Verticais/Horizontais) Construtor 6600 6600 Tipo de corrente CA CA Frequência (Hz) 50 50 Construtor Brush Leroy Sommer Ano de montagem na central 1992 1998/2001/2008 Tabela 11 - Características Técnicas dos Transformadores Transformadores Principais Número Potência (kVA) Razão de transformação (V/V) Construtor Ano de montagem na central 2 3 6500 5500 6600/30000 6600/30000 Siemens Siemens 1992 1998/2001/2008 Transformadores Auxiliares Número 2 Potência (kVA) Razão de transformação (V/V) 630 30000/400 2.2.1.4 Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos da Meia Serra A Estação de Tratamento de Resíduos Sólidos (ETRS) da Meia Serra foi construída no final da década de 80 e entrou em funcionamento em 1991. Esta ETRS foi dimensionada para tratar cerca de 165 toneladas de Resíduos Urbanos Sólidos (RSU) por dia, até 2008. Constituiu o primeiro sistema integrado de tratamento e destino final de RSU do País, sendo composto por uma instalação de compostagem, complementada por dois incineradores – um com capacidade para processar uma tonelada por hora para refugos da compostagem e, outro, com capacidade para processar meia tonelada por hora de resíduos hospitalares e de matadouro – e um aterro de apoio. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 15 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias No entanto, devido à crescente produção de RSU na Região, aquela ETRS deixou de ter capacidade para os tratar. Assim, e com a necessidade de adequar os tratamentos existentes na ETRS às directrizes europeias e nacionais, bem como, adoptar uma solução integrada para a valorização, tratamento e confinamento dos resíduos devidamente articulada com a valorização multi-material, através de recolha selectiva e de reciclagem dos materiais, em 1998, foi adoptado um conjunto de soluções técnicas viáveis e mais adequadas para a ETRS da Meia Serra, nomeadamente, aterro controlado, compostagem e incineração. Actualmente, na ETRS da Meia Serra, os processos de tratamento de RSU instalados permitem, por um lado, a valorização, por compostagem, de parte da matéria fermentável dos resíduos, e por outro lado, a valorização energética dos restantes resíduos sólidos urbanos, através da sua incineração com produção de energia A instalação de incineração de RSU da ETRS da Meia Serra deu início à sua laboração a 6 de Agosto de 2002 e visa a valorização energética de resíduos urbanos, através de um processo controlado e automatizado que, para além de tratar os resíduos termicamente, possibilita a produção de energia eléctrica. Esta instalação, constituída por duas linhas de incineração independentes, com capacidade unitária de 8 toneladas/hora e funcionando 24 horas por dia, encontra-se dotada de dois sistemas forno-caldeira e dois sistemas de tratamento de gases (um por linha). A energia eléctrica produzida pela instalação é assegurada pelo grupo turbo-gerador, que possui uma capacidade nominal de 8 MW. Uma parte da energia produzida é encaminhada para auto-consumo na ETRS, enquanto a restante é direccionada para a rede de distribuição pública, tendo correspondido em 2007 a cerca de 4% do consumo total de electricidade da Região e a 15% do seu consumo doméstico. Na tabela seguinte encontram-se as principais características técnicas desta instalação, que está localizada no Sítio da Meia Serra, concelho da Camacha e é operada pela empresa Valor Ambiente - Gestão e Administração de Resíduos da Madeira S.A. Tabela 12 – Principais características técnicas da instalação de incineração de RSU da ETRS da Meia Serra Combustível RSU Processo Combustão em massa com aproveitamento energético Grelha LENTJES Rostfeuerungen GmbH - "rolos" 2 Área total ocupada (m ) 42.500 Capacidade de incineração (ton/hora) 2x8 Capacidade nominal de processamento (ton/ano) 126.000 (90% de disponibilidade) Poder calorífico dos resíduos (nominal) (kJ/kg) 7.500 Regime de exploração 24 horas/dia durante 8.000 horas/ano Nº de caldeiras de produção de vapor 2 Caudal de vapor da turbina (ton/hora) 19,44 Produção de energia eléctrica garantida (kWh/ton) 473 2.2.2. Centrais Hídricas São dez as centrais hídricas ligadas à rede eléctrica regional, sendo que nove são propriedade da EEM e uma é operada por uma entidade privada. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 16 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 2 – Distribuição das centrais hidroeléctricas no Arquipélago da Madeira Nos subcapítulos que se seguem, apresentam-se pormenorizadamente as características das centrais hidroeléctricas da Região. 2.2.2.1 Central Hidroeléctrica da Serra d’Água A Central Hidroeléctrica da Serra d’Água foi inaugurada em 1953, fazendo parte da primeira fase dos aproveitamentos hidroagrícolas realizados na década de cinquenta. Funcionou durante muitos anos como uma central de compensação, regulando vários parâmetros importantes, nomeadamente a frequência da rede eléctrica da Ilha da Madeira. Actualmente, estando essas funções a serem executadas pela Central Térmica da Vitória, esta funciona como central de base hidroeléctrica, contribuindo normalmente com a sua potência máxima nas horas de ponta e nos regimes hidráulicos de inverno. Nos períodos de estio a central é forçada a funcionar a fio-de-água devido à necessidade de estabilização dos caudais de irrigação. Esta central fica situada na Ribeira da Achada, a 400 metros da sua confluência com a ribeira do Poço, sendo a altitude do solo da central de cerca de 568 metros. Esta utiliza águas do Paúl da Serra, captadas por um sistema de dois canais situados aproximadamente à cota 1.000 metros: a levada das Rabaças e o canal do Norte. Este aproveitamento engloba uma rede de levadas cuja extensão total é de 22.800 metros, dos quais 14.000 metros se desenvolvem na encosta Norte da Ilha e 8.800 metros que se estendem pela encosta Sul (sendo 9.794 metros de levada em túneis). A jusante da central, saindo de uma bacia de compensação, regularizadora do caudal, tem início a levada do Norte, Lanço Sul, que se destina a conduzir águas para as estações de tratamento da Ribeira Brava e regadio da zona costeira entre a Ribeira Brava e Câmara de Lobos, abaixo da cota 550 metros. Parte dos caudais disponíveis, são turbinados em segunda queda na Central Hidroeléctrica da Fajã dos Padres. Desde 1994, as águas turbinadas nesta central que não são necessárias ao abastecimento público nem à rega (períodos de maior pluviosidade), são conduzidas para a Central Hidroeléctrica dos Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 17 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Socorridos, onde são turbinadas em segunda queda, aumentando assim a quantidade de energia produzida para os caudais disponíveis. A contribuição média anual desta central é de cerca de 15 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com dois grupos geradores com turbinas de fabrico Neyrpic do tipo Pelton de eixo horizontal. A roda da turbina possui 22 pás em aço inoxidável, um injector comandado por servoválvulas e um deflector comandado igualmente por servoválvulas. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. A conduta forçada, com um comprimento aproximado de 835 metros divide-se, na parte final, em dois troços para alimentação às turbinas. Cada troço está dotado de válvulas de guarda do tipo cunha a montante das turbinas. No início da conduta existe uma válvula de topo do tipo borboleta, que pode ser manobrada manualmente no local ou por servomotor hidráulico. O túnel de fuga faz a restituição em escoamento livre para uma câmara de restituição. Cada grupo possui uma chumaceira da turbina, uma chumaceira de alternador e uma chumaceira de impulso. Existe um sistema de refrigeração às chumaceiras que utiliza as águas turbinadas. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida a uma tensão de 6,6 kV a um transformador elevador para 30 kV com potência de 3.600 kVA. Duas linhas saem do barramento de 30 kV e fazem o transporte de energia para S. Vicente e Ponta Vermelha. A partir do barramento de 30 kV um transformador 30/6,6 kV faz a ligação a um monobloco de 6,6 kV, de onde saem três linhas para o fornecimento de energia à rede local. Os transformadores estão interligados em sala própria, com galeria comum, para ventilação e escoamento do óleo em caso de derrame. As subestações que alimentam as linhas de 30 kV e as de 6,6 kV estão interligadas no mesmo edifício da central e são do tipo interior. As protecções eléctricas são do fabricante GE e de tecnologia digital. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 30/0,22 kV de 50 kVA através de uma saída do barramento de 30kV. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. No caso de falta de serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 18 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo ácidas de 54 elementos com capacidade de 145 Ah e, baterias de 24 V, tipo alcalinas de 19 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo Localmente o comando pode ser efectuado directamente nos quadros de comando dos diversos equipamentos. O autómato de grupo centraliza o comando das operações necessárias entre estados estáveis dos grupos. Possui oito programas, nomeadamente arranque em vazio, sincronização com carga mínima, sincronização com carga base, saída da rede, paragem normal, paragem por protecção eléctrica, paragem por protecção mecânica e paragem de urgência (por telecomando). As paragens por protecção eléctrica e mecânica, são programas internos do autómato, só executáveis por comutação, ou seja, sem acesso pelo operador. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. O sistema de medição de pressão de água na conduta é do tipo capacitivo e está instalado junto à central no trecho final, este equipamento transmite informação para o autómato como indicação e registo. No sistema de sinalização da presença de pessoas, a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de telecomando quando alguém entra na central. Na Tabela 13 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 13 – Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Serra d’Água Central Localização Entrada em serviço Potência máxima líquida (kW) Serra de Água 1953 4800 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 3 Capacidade total (m ) 3 Capacidade útil (m ) 992 12360 9410 Conduta forçada Comprimento (m) Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) 835 13300 9700 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Nº de válvulas de isolamento da turbina Tipo de válvulas de isolamento da turbina Borboleta 1 por grupo Cunha Turbinas Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m) Tipo de roda Nº de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 424 406 Pelton 20 1,10 424 406 Pelton 22 1,10 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 19 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 3 Caudal máximo turbinável (m /s) Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (kW) Construtor 0,75 750 3600 Neyrpic Alternadores Potência nominal (kVA) Potência efectiva (kW) Tensão nominal (V) Factor de potência nominal Corrente nominal (A) Frequência (Hz) Construtor Ano de montagem na central 0,75 750 3600 Neyrpic 3600 2400 6600 0,8 315 50 Alsthom 1953 Transformadores Principais Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) Tipo de transformador Grupo de ligações Modo de refrigeração Construtor Ano de montagem na central 3600 6,6/30 Trifásico YNd11 ONAN Merlin Gering 1953 Transformador auxiliar Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) 50 30/0,4/0,11 Regulador de velocidade Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor Nert 21 Electrónico-Modular Noell Regulador de tensão Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor BBC 2/1 Reostato BBC Autómato de grupo Tipo de autómato Número de Programas Fornecedor Indatic 61 8 ABB Protecção de grupos geradores Tipo Fornecedor Digitais GE Sincronizador Tipo Fornecedor Synchrotact 3 ABB Telecomando Tipo RTU Fornecedor Indatic 33/41 ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 20 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 3 – Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Serra d’Água 2.2.2.2 Central Hidroeléctrica da Calheta A Central Hidroeléctrica da Calheta foi igualmente integrada nas obras da primeira fase dos aproveitamentos hidroagrícolas, tendo ficado concluída em 1953. Inicialmente equipada com três grupos de diferentes quedas, foi posteriormente ampliada com um quarto grupo em 1978. Esta central, juntamente com a Central da Serra d’Água, constituiu durante muito tempo a base da produção de electricidade da Ilha da Madeira e, ainda hoje, são as centrais hidroeléctricas mais regulares do sistema da EEM, contribuindo com uma parcela importante para a produção total da Ilha. A Central da Calheta fica situada na ribeira da Calheta, a cerca de 4 km a Nordeste da vila do mesmo nome, sendo a altitude do solo da central de cerca de 658 metros acima do nível médio do mar. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 21 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Nesta central estão agrupadas três quedas de água: o escalão do Paúl da Serra, o escalão do Rabaçal e o escalão da Rocha Vermelha. O desenvolvimento global de levadas no aproveitamento da Calheta é de cerca de 40.653 metros, com 4.752 metros em túneis. À saída da Central da Calheta as águas destas três quedas são conduzidas, através de uma bacia de compensação, para duas levadas de rega, cujo nível de água, à partida, está fixado à cota de 654 metros. Com a construção da Central da Calheta de Inverno, é ampliado o primeiro troço da levada da Ponta do Pargo (na extensão de 1.800 metros), o qual fica assim adaptado ao transporte de caudais de inverno conduzidos até uma câmara de acumulação, situada no Lombo do Salão (à cota 650 metros). A contribuição média anual desta Central é de cerca de 16 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com quatro grupos geradores com turbinas do tipo Pelton de eixo horizontal de fabrico Neyrpic para os grupos 1, 2 e 3 e de fabrico Voith para o grupo 4. A roda da turbina do grupo 1 possui 26 pás enquanto as rodas dos grupos 2 e 3 possuem 22 pás, todas em aço inoxidável. Os grupos 1, 2 e 4 possuem um injector e um deflector comandados por servoválvulas. O grupo 3 possui dois injectores e dois deflectores comandados por servoválvulas. Nesta central há quatro condutas forçadas, a do Paúl com cerca de 1.718 metros, a do Rabaçal com cerca de 610 metros e a conduta da Rocha Vermelha com cerca de 349 metros. Do Paúl saem duas condutas, uma primeira de alimentação ao grupo 1, e posteriormente devido ao surgimento do grupo 4, uma outra de maior secção paralela à já existente. As turbinas são providas de regulação automática de velocidade. O grupo 1 possui uma chumaceira de turbina e duas chumaceiras de alternador, o grupo 2 e 3 possuem duas chumaceiras de turbina e duas chumaceiras de alternador. O grupo 4 possui uma chumaceira de turbina e uma chumaceira de alternador. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida a um barramento de MT. Dois transformadores de 6,6/30 kV com 3.000 kVA de potência fazem a interligação deste barramento com um outro de 30 kV. Do barramento de 30 kV saem três linhas para, Lombo do Meio, Fonte do Bispo e subestação de 60 kV da Calheta. Os transformadores estão instalados em sala própria, com galeria comum, para ventilação e escoamento do óleo em caso de derrame. O barramento de 6,6 kV ao qual é entregue a energia produzida está interligado a uma subestação de 6,6 kV de onde saem duas linhas, para a Calheta e Rabaçal. O barramento de 30 kV da central também está interligado à subestação de 6,6 kV através de dois transformadores de 30/6,6 kV. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 22 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias As subestações que alimentam as três linhas de 6,6 kV e as três linhas de 30 kV estão interligadas no mesmo edifício da central e são do tipo interior. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por dois transformadores, um de 6,6/0,11 kV com uma potência de 50 kVA e outro de 6,6/0,22 kV com uma potência de 100 kVA. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. No caso de falta de serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo alcalinas de 85 elementos (grupos 1, 2 e 3) com capacidade de 160Ah, 90 elementos (grupo 4 e Telecomando) com capacidade de 140 Ah, e baterias de 24 V, tipo alcalinas de 19 elementos com capacidade de 180 Ah. Instalações de Comando e Controlo As instalações de comando e controlo tem as mesma características que a Central Hidroeléctrica da Serra d’Água. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga do Paúl da Serra é do tipo capacitivo e possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. No sistema de medição de nível nos canais do Rabaçal e Rocha Vermelha (Sonda VEGA) a informação é enviada para o autómato como informação e registo e para o quadro de comando hidráulico onde é visionada. No sistema de sinalização da presença de pessoas a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de telecomando quando alguém entra na central. Na Tabela 14 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 14 – Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Calheta Central Localização Calheta (Lombo do Doutor) G1, G2 e G3 – 1953 G4 – 1978 4570 Entrada em serviço Potência máxima líquida (kW) Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 3 Capacidade total (m ) 3 Capacidade útil (m ) Comprimento (m) Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) 1280 13745 10065 Conduta forçada 1718 610 32908 4700 349 1818 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Nº de válvulas de isolamento da turbina Borboleta 1 por grupo Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 23 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tipo de válvulas de isolamento da turbina Cunha Turbinas Altura da queda bruta (m) 622 308 173 622 Altura da queda útil (m) 595 294 165 595 Tipo de roda Pelton Pelton Pelton Pelton Nº. de pás da roda 26 22 22 22 Diâmetro nominal da roda (m) 1,025 0,91 0,91 0,995 3 Caudal máximo turbinável (m /s) 0,22 0,22 0,37 0,50 Velocidade nominal (r.p.m.) 1000 1000 750 1000 Potência nominal (kVA) 1380 685 670 3536 Construtor Neyrpic Neyrpic Neyrpic Neyrpic Alternador Potência nominal (kVA) 1350 685 670 3500 Potência efectiva (kW) 1100 500 500 2600 Tensão nominal (V) 6600 6600 6600 6600 Factor de potência nominal 0,8 0,8 0,8 0,8 Corrente nominal (A) 118 58.5 58.7 262 Frequência (Hz) 50 50 50 50 Construtor Alsthom Alsthom Alsthom Alsthom Ano de montagem na central 1953 1953 1953 1978 Transformadores principais Potência nominal (kVA) 3000 Razão de transformação (kV/kV) 6,6/30 Tipo de transformador Trifásico Grupo de ligações YNd11 Modo de refrigeração ONAN Construtor Efacec Ano de montagem na central 1978 Transformadores auxiliares Potência nominal (kVA) 50 100 Razão de transformação (kV/kV) 6,6/0,23/0,11 6,6/0,4/0,22 Reguladores de velocidade Tipo de regulador Nert 21/22 GR4 ETR 74 Tipo de regulação Electrónico Electrónico Fornecedor Noell Voith Reguladores de tensão Tipo de regulador BBC 2/1 GR4 FREA Tipo de regulação Reostato Electrónico Fornecedor BBC ASEA Autómato de grupo Tipo de autómato Procontic Procontic Número de programas 8 8 Fornecedor ABB ABB Protecções dos grupos geradores Tipo Digitais GR4 Digitais Fornecedor GE GE Sincronizador Tipo Synchrotact 3 Fornecedor ABB Telecomando Tipo RTU Indatic 33/41 Fornecedor ABB Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 24 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Figura 4– Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Calheta 2.2.2.3 Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno A Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno foi construída em 1992, fica situada na vila da Calheta, junto à margem direita da ribeira com o mesmo nome, à cota de cerca de 13 metros e aproveita a água turbinada na Central da Calheta, utilizando uma queda útil de cerca de 610 metros. Esta central funciona principalmente durante o Inverno, sendo a água conduzida desde a Central da Calheta até à câmara de carga (com 20.000 m3 de capacidade), através de um canal com 1.800 metros de extensão, construído sobre o troço inicial da levada da Ponta do Pargo. Durante o Verão, a água escoante na levada é essencialmente destinada ao regadio. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 25 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias A água turbinada na central é restituída directamente ao mar, uma vez que a cota de jusante já não permite outra utilização. A contribuição média anual desta central é de cerca de 20 GWh. Equipamento hidromecânico A central está dotada de um grupo gerador com turbina de fabrico Sulzer, do tipo Pelton, de eixo horizontal, com dois injectores de comando independente, e alimentada por uma conduta forçada, com um comprimento aproximado de 3.105 metros. A roda da turbina possui 20 pás em aço inoxidável e dois injectores comandados por servoválvulas de duplo efeito, e dois deflectores, um para cada injector, accionados por um servomotor de efeito simples com tendência permanente de fecho por mola incorporada. O sistema de detecção de velocidade tem montado no veio do alternador, lado da turbina, uma roda polar e o sistema de frenagem é feito com contra jacto de água oriundo do bypass. No início da conduta existe uma válvula de topo do tipo borboleta que é accionada por servoválvulas de duplo efeito, sendo o fecho feito por contrapeso. A montante da turbina existe uma válvula de isolamento do tipo esférico comandada por electro-válvulas com abertura e fecho por servomotor hidráulico de duplo efeito. A turbina está equipada para um funcionamento acoplado à rede em regulação de nível utilizando o caudal disponível a montante. O arranque da turbina é controlado pelo regulador de velocidade que leva o grupo a uma velocidade síncrona, para que se proceda à operação de acoplamento com a rede. O arranque em vazio, sem energia exterior, é feito a partir dos serviços auxiliares de corrente contínua. Para isso o grupo óleo hidráulico dispõe de electrobomba de corrente contínua assim como as electro-válvulas e regulador da turbina. Conjuntamente, a turbina, os sistemas auxiliares e a válvula esférica de isolamento funcionam comandadas por um autómato. O veio da máquina apoia-se em chumaceiras de deslizamento, lubrificadas por jacto de óleo de baixa pressão, com o sistema de refrigeração em serpentina mergulhada no canal de rejeição da turbina. Equipamento eléctrico principal Um alternador é trifásico de 50 Hz e auto-ventilado; Janelas com persianas automaticamente comandadas com a abertura e fecho da válvula de admissão responsáveis pela ventilação; Relé responsável pelo fecho das persianas é temporizado por outro relé; Um alternador, que possui um sistema de excitação brushless e é controlado por um regulador automático de tensão; Um transformador com a potência de 9.000 kVA e ligado por uma linha de 30 kV à subestação da Calheta, responsável pela elevação da energia produzida à tensão de 6,6 kV para 30 kV por um transformador. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados a partir do barramento de 30 kV por um transformador 30/0,4 kV com uma potência de 250 kVA. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 26 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Serviços Auxiliares de c.c.: Os serviços essenciais (circuitos de comando e controlo) são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. A bateria de 110 V do tipo alcalinas tem 43 elementos com capacidade de 145 Ah, e, a bateria de 24 V também alcalina é composta por 19 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo Localmente o comando pode ser efectuado directamente nos quadros de comando dos diversos equipamentos. O autómato de grupo centraliza o comando das operações necessárias entre estados estáveis do grupo. Possui seis programas, nomeadamente arranque em vazio, arranque com carga base, saída da rede, paragem normal, paragem de urgência e paragem central. A central está dotada de um registador cronológico que tem como função vigiar e registar permanentemente algumas das transições de estado da central. Estas informações binárias são enviadas através de uma interface série para uma impressora para comunicação com o operador. Outros Sistemas/instalações O sistema de transmissão de nível possui uma sonda pressostática instalada na câmara de carga. Para minorar os efeitos negativos da avaria do sistema, estão instalados detectores de nível por bóia, um para nível máximo dá um alarme respectivo, outro para nível mínimo efectua a paragem da turbina. O sistema de sinalização da presença de pessoas gera uma informação enviada ao centro de telecomando. Este sistema está instalado na central e na câmara de carga e é do tipo fim de curso. A transmissão de dados é feita por feixes hertzianos para o autómato de grupo. Em caso de falha nas comunicações, o autómato interpreta que a comunicação com a câmara de carga está fora de serviço. Os alarmes transmitidos assim como a medida de nível deixam de estar válidos, e o autómato toma a iniciativa de parar o grupo, desde que a falha se prolongue por mais de 20 minutos, para evitar que o nível da água na câmara de carga desça para níveis perigosos. O sistema de detecção de incêndio, instalado em armário mural na sala de comando, emite uma sinalização para o centro de despacho. Na Tabela 15 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 15 – Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno Central Localização Entrada em serviço Potência máxima líquida (kW) Vila da Calheta 1992 7300 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 3 Capacidade total (m ) 3 Capacidade útil (m ) 650 20000 19090 Conduta forçada Comprimento (m) Comprimento do canal a céu aberto (m) 3105 1800 Circuito hidráulico Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 27 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tipo de válvulas de topo Nº de válvulas de isolamento da turbina Tipo de válvulas de isolamento da turbina Borboleta 1 Esférica Turbina Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m) Tipo de roda Nº de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 3 Caudal máximo turbinável (m /s) Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (cv) Construtor 637 610 Pelton 20 1 1,3 1000 9600 SULZER Alternador Potência nominal (kVA) Potência efectiva (kW) Tensão nominal (V) Factor de potência nominal Corrente nominal (A) Frequência (Hz) Construtor Ano de montagem na central 8600 7000 6600 0,8 752 50 SEPSA 1992 Transformador principal Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) Tipo de transformador Grupo de ligações Modo de refrigeração Construtor Ano de montagem na central 9000 6,6/30 Trifásico YNd11 ONAN SIEMENS 1992 Transformador auxiliar Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) 250 30/0,4 Regulador de velocidade Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor ETR 21 Electrónica SULZER Regulador de tensão Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor UNA 16820 Electrónica ABB Autómato de grupo Tipo de autómato Número de Programas Fornecedor Registador cronológico Tipo Nº de canais utilizados/disponíveis Fornecedor Protecção de grupos geradores Tipo Fornecedor Procontrol 214 6 ABB Procontrol 214 ABB Electromecânicos ABB Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 28 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Sincronizador Tipo Fornecedor Synchrotact 3 ABB Telecomando Tipo RTU Fornecedor Indatic 33/41 ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Figura 5 – Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno 2.2.2.4 Central Hidroeléctrica dos Socorridos O Aproveitamento de Fins Múltiplos dos Socorridos é, inquestionavelmente, uma das maiores obras hidráulicas construídas na RAM. Projectado para atingir simultaneamente três objectivos: Abastecimento de água ao Funchal e a Câmara de Lobos; Regularização dos caudais de rega e Produção de energia eléctrica. A central hidroeléctrica dos Socorridos entrou em funcionamento no ano de 1994 e encontra-se localizada na margem direita da Ribeira dos Socorridos, à cota de 89 metros, no sítio do Engenho Velho, freguesia e concelho de Câmara de Lobos. Esta central utiliza águas drenadas até ao Covão, por um sistema de túneis, canais e captações de que se refere: Túnel da Encumeada, com uma extensão de 2.850 metros; Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 29 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Túnel do Canal do Norte, com uma extensão de 2.768 metros; Túnel do Pico Grande, com uma extensão de 2.921 metros; Túnel do Curral das Freiras, com uma extensão de 1.818 metros; Túnel dos Socorridos, com uma extensão de 4.991 metros. A contribuição média anual desta Central é de cerca de 40 GWh. Equipamento hidromecânico A central está dotada com três grupos geradores com turbina de fabrico Noell/Andino, do tipo Pelton de eixo horizontal, com dois injectores de comando independente. A conduta forçada, com um comprimento aproximado de 1.175 metros divide-se na sua parte final em três saídas para alimentação das turbinas, e uma outra para interligação à Central de Santa Quitéria. A conduta possui uma comporta a montante, do tipo vagão com fecho automático em caso de excesso de velocidade da água na conduta. Cada saída está dotada de válvulas esféricas de isolamento, com duplo vedante de fecho. A roda da turbina em aço inoxidável possui 19 pás e um conjunto de dois injectores e deflectores comandados por servoválvulas. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, e a excitação é do tipo brushless, assegurada por uma fonte de tensão contínua de 110 V e controlada por um regulador de tensão electrónico. Os alternadores entregam a energia produzida a uma tensão de 6,6 kV a um transformador de 6,6/60 kV com uma potência de 30 MVA. Esta ligação é feita num monobloco com celas separadas onde estão instalados os barramentos entrada/saída, disjuntores extraíveis de corte em vácuo, transformadores de medida e seccionador de terra. As protecções eléctricas são de tecnologia electrónica, com excepção da diferencial transformador que é analógica. Na subestação do tipo interior, com sete celas, estão equipadas com disjuntores de corte em SF6. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 6,6/0,4 kV de 160 kVA a partir do barramento de 6,6 kV do monobloco. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de comando e controlo são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 Vcc. As baterias existentes na central são do tipo alcalinas de 27 elementos para a de 110 V, e de 19 elementos para a de 24 V, tendo cada uma delas a capacidade de 245 Ah. No caso de falta dos serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 30 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Instalações de Comando e Controlo O sistema de controlo é constituído por três autómatos de grupo e um de comando centralizado, comunicando entre si através de interface série equipados com modems NSK35 (modelo G3GP) à velocidade de 1200 baud. O autómato de comando centralizado, do qual dependem hierarquicamente os autómatos de grupo, controla o funcionamento global da instalação, visando optimizar a gestão da água e a utilização dos grupos. O autómato do comando centralizado faz o controlo das potências dos grupos, a parametrização da regulação do nível da câmara de carga, ajustando a potência produzida de acordo com os caudais afluentes, e a ligação aos autómatos de grupo. As principais funções atribuídas aos autómatos de grupo são o comando sequencial, a vigilância das medidas de temperatura, a regulação do nível da câmara de carga, a ligação ao centro de telecomando e a ligação ao autómato do comando centralizado. Os autómatos de grupo têm sete programas que são: arranque em vazio; arranque com carga mínima; arranque com carga base; saída da rede; paragem normal; paragem de emergência e paragem rápida. Os autómatos programáveis modelo Procontrol 214 da ABB, têm uma constituição modular e um funcionamento sequencial. A central está dotada com um registador cronológico do tipo Procontrol 214 da ABB. Este sistema de controlo tem como função, vigiar e registar permanentemente todas as transições de estado na central. Para isso regista toda a informação binária ocorrida na central, é composto por uma ou mais unidades de aquisição ligadas por porta série RS232C a um posto de operação. O registador possui uma impressora que comunica directamente com o posto de operação através de um interface Centronics. A central tem instalada uma central horária com sincronização via satélite que é responsável pela hora padrão do sistema. Outros Sistemas/instalações O sistema de medida de pressão na turbina é constituído por uma sonda montada na picagem a montante da válvula de isolamento. Esta medida é enviada ao autómato onde são programados os valores máximo e mínimo admissíveis da pressão. O sistema de medida de nível de água na câmara de carga é constituído por três sondas, duas pressostáticas e uma ultra-sónica. A medida do nível é dada pela média aritmética das sondas, sendo essa indicação enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico local e da central. O sistema de transmissão de dados entre a central e a câmara de carga é feito por modems encontra-se ligado a autómatos ABB-CS31. O sistema de sinalização da presença de pessoas gera uma informação enviada ao centro de telecomando. Estação de Bombagem A complementar o funcionamento desta Central Hidroeléctrica, a Estação de Bombagem dos Socorridos tem como principal objectivo garantir a disponibilidade da Central (24 MW) durante todo Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 31 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias o ano, especialmente nos meses de verão em que os caudais afluentes são nulos, uma vez que são totalmente utilizados para o abastecimento público. Com uma reserva estratégica de água de cerca de 40.000 m3 no Túnel do Covão à cota 547 m, esta é turbinada nas horas de ponta, sendo acumulada numa galeria com a mesma capacidade, na Estação de Bombagem à cota 85 m. Durante a noite e nos períodos de vazio, a água é colocada de novo no Túnel do Covão, em regime de bombagem pura, para início de novo ciclo. A estação de bombagem está equipada com três bombas de cerca de 3.750 KW de potência unitária, mais uma de reserva, sendo o período de bombagem de cerca de 6 horas para a totalidade dos caudais acumulados. Está prevista uma utilização média anual desta instalação, de cerca de 800 horas. Na Tabela 16 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 16 – Características Técnicas da Central Hidroeléctrica dos Socorridos Central Localização Entrada em serviço Potência máxima líquida (kW) Engenho Velho (Câmara de Lobos) 1994 24000 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 3 Capacidade câmara de carga (m ) 3 Capacidade câmara de carga + túnel (m ) 3 Capacidade útil (m ) 547 2870 7800 7500 Conduta forçada Comprimento (m) Comprimento da galeria (m) 1175 12520 Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Nº de válvulas de isolamento da turbina Tipo de válvulas de isolamento da turbina Comporta vagão 1 por grupo Esférica Turbinas Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m)* Tipo de roda Nº. de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 3 Caudal máximo turbinável (m /s) Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (cv) Construtor 457 450/433 Pelton 19 1,118 2 750 8000 Noell Alternadores Potência nominal (kVA) Potência efectiva (kW) Tensão nominal (V) Factor de potência nominal Corrente nominal (A) Frequência (Hz) Construtor Ano de montagem na central 10000 8000 6600 0,8 875 50 VEM 1994 Transformador principal Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 32 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) Tipo de transformador Grupo de ligações Modo de refrigeração Construtor Ano de montagem na central 30000 6,6/30 Trifásico YNd11 ONAF/ONAN SIEMENS 1994 Transformador auxiliar Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) 160 6,6/0,4 Regulador de velocidade Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor T 200s Digital Noell Regulador de tensão Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor RGBEF 20001 BB Electrónica VEM Autómato de grupo Tipo de autómato Número de Programas Fornecedor Procontrol 214 7 ABB Autómato comando centralizado Tipo Fornecedor Registador cronológico Tipo Nº de canais utilizados/disponíveis Fornecedor Protecção de grupos geradores Tipo Fornecedor Sincronizador Tipo Fornecedor Telecomando Tipo RTU Fornecedor Procontrol 214 ABB Procontrol 214 518/298 ABB Electrónica ABB Synchrotact 4 ABB Indatic 33/41 ABB * 450 para 8 MW ou 433 para 24 MW. Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 33 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 6– Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica dos Socorridos 2.2.2.5 Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira A Central da Fajã da Nogueira foi a última das centrais hidroeléctricas construídas na segunda fase do plano hidroagrícola iniciado na década de cinquenta. Com a sua entrada em funcionamento em 1971, a Ilha da Madeira ficou dotada de um sistema de produção hidroeléctrica fundamental para a Região. A Central da Fajã da Nogueira está implantada junto à Ribeira da Ametade, sendo a altitude do solo da central de cerca de 625 metros. Esta central utiliza águas das levadas da Serra do Faial e do Juncal, conduzidas até uma câmara de carga localizada no Pico da Nogueira, à cota aproximada de 968 metros. O Aproveitamento da Fajã da Nogueira apresenta uma extensão total de levadas de 15.036 metros. A jusante da Central a água entra na levada dos Tornos, através de um reservatório de compensação. Ainda hoje esta Central tem um papel fundamental nas horas de ponta, reservando-se muitas vezes a água da sua câmara de carga para turbinar nos períodos de maior consumo. A contribuição média anual desta central é de cerca de 7 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com dois grupos geradores com turbinas de fabrico Meier, do tipo Pelton de eixo horizontal. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 34 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias A conduta forçada, com um comprimento aproximado de 604 metros, divide-se, na parte final, em dois troços para alimentação às turbinas. A roda da turbina possui 16 pás em aço inoxidável e um injector comandado por servomotor. Existe igualmente um deflector, manobrado por um servomotor. A montante de cada turbina a conduta é dotada de uma válvula de segurança, do tipo guilhotina, comandada por um servomotor hidráulico, actuado de cada vez que o grupo pára e arranca. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida num monobloco de 30 kV através de transformadores 6,6/30 kV com 1.440 kVA de potência. Deste monobloco saem duas linhas de transporte para o Palheiro Ferreiro e Lombo do Faial. Os transformadores estão instalados em sala própria, com galeria comum para ventilação e escoamento de óleo em caso de derrame. A subestação de alimentação às linhas de 30 kV está interligada no mesmo edifício da Central e é do tipo interior. As protecções eléctricas são de tecnologia digital, do fabricante GE. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 30/0,22 kV com uma potência de 50 kVA. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. No caso de falta de serviços c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo alcalinas de 91 elementos com capacidade de 145 Ah, e baterias de 24 V, tipo alcalinas de 21 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo As instalações de comando e controlo tem as mesma características que a Central Hidroeléctrica da Serra d’Água. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga é do tipo capacitivo e possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. O sistema de medição de pressão de água na conduta é do tipo capacitivo, a instalação da sonda é feita na picagem a montante da válvula de isolamento. É no autómato que é detectado o valor do limite superior e inferior da pressão. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 35 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias No sistema de sinalização da presença de pessoas a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de telecomando quando alguém entra na central. Na Tabela 17 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 17 – Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira Central Localização Entrada em Serviço Potência máxima líquida (kW) Fajã da Nogueira 1971 2400 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 3 Capacidade total (m ) 3 Capacidade útil (m ) Conduta forçada Comprimento (m) Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Nº. de válvulas de isolamento da turbina Tipo de válvulas de isolamento da turbina Turbinas Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m) Tipo de roda Nº. de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 3 Caudal máximo turbinável (m /s) Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (cv) Construtor Alternadores Potência nominal (kVA) Potência efectiva (kW) Tensão nominal (V) Factor de potência nominal Corrente nominal (A) Frequência (Hz) Construtor Ano de montagem na central Transformadores principais Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) Tipo de transformador Grupo de ligações Modo de refrigeração Construtor Ano de montagem na central Transformador auxiliar Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) 968 9400 7000 604 15036 3817 Borboleta 1 por grupo Cunha 343 338,6 Pelton 16 0,73 0,43 1000 1740 Grasset-Meier 1440 1200 6600 0,8 78 50 Efacec 1971 1440 6,6/30 Trifásico YNd11 ONAN Efacec 1971 50 30/0,4/0,22 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 36 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Regulador de velocidade Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor Nert 21 Electrónica Noell Regulador de tensão Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor BBC 2/1 Reostato BBC Autómato de grupo Tipo de autómato Número de Programas Fornecedor Indatic 8 ABB Protecção de grupos geradores Tipo Fornecedor Digitais GE Sincronizador Tipo Fornecedor Synchrotact 3 ABB Telecomando Tipo RTU Fornecedor Indatic 33/41 ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 37 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 7 – Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira 2.2.2.6 Central Hidroeléctrica da Ribeira da Janela A Central da Ribeira da Janela foi a primeira das duas centrais hidroeléctricas construídas na segunda fase do plano hidroagrícola, tendo ficado concluída em 1965. Esta é a única central em regime de funcionamento permanente que está junto ao mar, na foz da ribeira, não sendo possível o reaproveitamento da água para irrigação, ou para um segundo patamar de produção. A Central da Ribeira da Janela fica situada na foz da Ribeira da Janela, à cota de cerca de 11 metros, constituindo um aproveitamento hidroeléctrico puro, sem quaisquer implicações a jusante. Esta central utiliza águas conduzidas pelo canal da Ribeira da Janela até uma câmara de acumulação localizada no sítio dos Lamaceiros, sobranceira à foz da ribeira, à cota de cerca de 410 metros. O canal da Ribeira da Janela apresenta dois troços, um primeiro designado por Levada dos Cedros (de pequena secção transversal), encontrando-se na margem direita da ribeira, tendo a sua origem no Ribeiro Gordo, à cota de 427 metros, apresentando um desenvolvimento de 2,800 metros (115 metros em túneis), até ao travessão situado no leito da ribeira, sendo aí que se faz a ligação com o segundo troço. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 38 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias O canal da Ribeira da Janela (segundo troço) está implantado na margem esquerda da referida ribeira, onde se desenvolve, captando águas do seu leito, no citado travessão, estabelecido à cota 423 metros, na confluência com a Ribeira do Remal. A partir daí, recebe todas as escorrências até à câmara de acumulação, situada no sítio dos Lamaceiros, após um percurso de 11.831 metros, (dos quais 2.738 metros em túneis). A extensão do canal da Ribeira da Janela é assim de 14.631 metros. A contribuição média anual desta central é de cerca de 8 GWh. Equipamento hidromecânico A Central está dotada com dois grupos geradores com turbinas de fabrico Grasset-Meier, do tipo Pelton de eixo horizontal. A roda da turbina possui 18 pás em aço inoxidável, um injector comandado por servoválvulas e um deflector também comandado por servoválvulas. A turbina é provida de regulação automática de velocidade. A conduta forçada, com um comprimento aproximado de 1.149 metros divide-se, na parte final, em dois troços para alimentação às turbinas. Cada troço está dotado de válvulas de isolamento do tipo cunha. O canal de rejeição lança a água turbinada ao mar, uma vez que a cota residual não permite outra utilização. Cada grupo possui, 2 chumaceiras da turbina, 2 chumaceiras do alternador e chumaceira da excitatriz. Equipamento eléctrico principal Os alternadores são trifásicos, 50 Hz e auto-ventilados. A excitação é feita através de um dínamo acoplado ao veio e controlada por um regulador de tensão. Os alternadores entregam a energia produzida num monobloco de 30 kV através de transformadores 6,6/30 kV com 2.000 kVA de potência. Duas linhas de 30 kV saem deste monobloco e fazem o transporte de energia para o Seixal e Fonte do Bispo. Um transformador 30/6,6 kV faz a interligação do monobloco de 30 kV com um monobloco de 6,6 kV, e deste saem três linhas de distribuição para o Norte, Ribeira da Janela e Vila de Porto Moniz. Os transformadores estão instalados em sala própria, com uma galeria comum para ventilação e escoamento do óleo em caso de derrame. A subestação que alimenta as duas linhas de 30 kV e a que alimenta as três linhas de 6,6 kV estão interligadas no mesmo edifício da central. As protecções eléctricas são de tecnologia digital, do fabricante GE. Sistemas auxiliares Serviços Auxiliares de c.a.: Os serviços auxiliares são alimentados por um transformador 30/0,4 kV com uma potência de 50 kVA. Serviços Auxiliares de c.c.: Os circuitos de controlo e comando são alimentados a partir de sistemas independentes de 24 e 110 V. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 39 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias No caso de falta de serviços auxiliares de c.a., os serviços essenciais são alimentados a c.c. a partir das baterias da central. O tempo de serviço assim assegurado depende da capacidade das baterias e do consumo que no momento esteja a ser assegurado. As baterias existentes nesta central são baterias de 110 V, tipo alcalinas de 88 elementos com capacidade de 145 Ah, e baterias de 24 V, tipo alcalinas de 19 elementos com capacidade de 145 Ah. Instalações de Comando e Controlo As instalações de comando e controlo tem as mesma características que a Central Hidroeléctrica da Serra d’Água. Outros Sistemas/instalações O sistema de medição de nível da câmara de carga é do tipo capacitivo e possui uma sonda instalada na câmara de carga, a indicação é enviada analogicamente para o autómato que faz a regulação de nível e para o quadro de comando hidráulico. O sistema de medição de pressão na conduta é do tipo capacitivo e é no autómato que é detectado o valor do limite superior e inferior da pressão, a instalação da sonda é feita na picagem a montante da válvula de isolamento. No sistema de sinalização da presença de pessoas a informação é enviada para o autómato e permite dar conhecimento no centro de Telecomando quando alguém entra na instalação. Na Tabela 18 encontram-se sumarizadas as características técnicas desta central. Tabela 18 – Características Técnicas da Central Hidroeléctrica da Ribeira Janela Central Localização Entrada em Serviço Potência máxima líquida (kW) Ribeira da Janela 1965 3200 Câmara de carga Nível máximo/cota do descarregador (m) 3 Capacidade total (m ) 3 Capacidade útil (m ) 410 14000 11100 Conduta forçada Comprimento (m) Comprimento do canal a céu aberto (m) Comprimento da galeria (m) Circuito hidráulico Tipo de válvulas de topo Nº. de válvulas de isolamento da turbina Tipo de válvulas de isolamento da turbina Turbinas Altura da queda bruta (m) Altura da queda útil (m) Tipo de roda Nº. de pás da roda Diâmetro nominal da roda (m) 3 Caudal máximo turbinável (m /s) Velocidade nominal (r.p.m.) Potência nominal (cv) 1149 13700 2800 Borboleta 1 por grupo Cunha 398 384 Pelton 18 0,765 0,5 1000 2300 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 40 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Construtor Grasset-Meier Alternadores Potência nominal (kVA) Potência efectiva (kW) Tensão nominal (V) Factor de potência nominal Corrente nominal (A) Frequência (Hz) Construtor Ano de montagem na central Transformadores principais Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) Tipo de transformador Grupo de ligações Modo de refrigeração Construtor Ano de montagem na central Transformador auxiliar Potência nominal (kVA) Razão de transformação (kV/kV) Regulador de velocidade Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor Regulador de tensão Tipo de regulador Tipo de regulação Fornecedor Autómato de grupo Tipo de autómato Número de Programas Fornecedor Protecção de grupos geradores Tipo Fornecedor Sincronizador Tipo Fornecedor Telecomando Tipo RTU Fornecedor 2000 1500 6600 0,8 175 50 Efacec 1965 2000 6,6/30 Trifásico YNd11 ONAN Efacec 1965 100 30/0,4/0,23 Nert 21 Electrónica Noell BBC 2/1 Reostato BBC Procontic 8 ABB Digitais GE Synchrotact 3 ABB Indatic 33/41 ABB Na figura seguinte encontra-se o esquema unifilar desta central hidroeléctrica. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 41 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 8 – Esquema unifilar da Central Hidroeléctrica da Ribeira Janela 2.2.2.7 Centrais hidroeléctricas de menor dimensão Central Hidroeléctrica do Lombo Brasil Localizada perto da Central da Calheta, a Central do Lombo Brasil é uma central mini-hídrica que utiliza os caudais captados em galeria para abastecimento público. Com uma potência efectiva de 150 kW, esta Central é a mais pequena central da rede da EEM. O seu modo de funcionamento é automático e não acompanhado, e a energia que produz é debitada na subestação da Central da Calheta através de uma linha de 6,6 kV. Central Hidroeléctrica da Fajã dos Padres A Central da Fajã dos Padres é um aproveitamento hidroagrícola de iniciativa privada, financiado por apoios comunitários e explorado pela EEM. A central utiliza caudais excedentes recolhidos no lanço sul do Canal do Norte, mergulhando-os, quase na vertical, através de uma conduta de cerca de 300 metros fixada numa falésia junto ao Cabo Girão. Com um único grupo de 1.700 kW, esta central funciona em modo automático e não acompanhado, arrancando quando há água disponível Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 42 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias e suspendendo a sua actividade quando aquela falta. O aproveitamento viabilizado pela Central da Fajã dos Padres possibilita a irrigação de uma vasta fajã que se espraia junto ao mar, na base da falésia. Central Hidroeléctrica de Santa Quitéria A Central de Santa Quitéria é uma central de fio-de-água com uma potência instalada de 1.700 kW. Está localizada em junto à Estação de Tratamento de Águas do Covão, freguesia de Estreito de Câmara de Lobos, concelho de Câmara de Lobos, e é alimentada pela ribeira dos Socorridos. Central Hidroeléctrica da Terça A Central Hidroeléctrica da Terça é uma central de fio-de-água equipada com uma turbina que é alimentada pela Ribeira de Terça. Esta central pertence ao Instituto de Gestão da Água e está localizada na freguesia de São Roque do Faial, no concelho de Santana. Iniciou a sua produção em 1999 e conta com 800 kW de potência instalada. 2.3. GRUPOS DE GERAÇÃO EM REGIME ESPECIAL 2.3.1. Geração eólica. Na Região Autónoma da Madeira existem seis parques eólicos ligados à rede eléctrica da EEM, quatro situam-se na Ilha da Madeira e dois na Ilha do Porto Santo. Três desses parques são propriedade da EEM e da empresa ENEREEM, Energias Renováveis Lda. e os restantes (dois no Paúl da Serra e um no Caniçal) de entidades privadas. Figura 9 – Distribuição dos parques eólicos pelo Arquipélago da Madeira Em seguida, apresentam-se as características dos parques eólicos da Região. Por escassez de dados relativos aos parques eólicos operados por privados, nos subcapítulos que se seguem, os Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 43 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias parques eólicos que pertencem à EEM e à ENEREEM, Energias Renováveis Lda. apresentam dados mais detalhados. 2.3.1.1 Parque Eólico do Paúl da Serra A EEM, através da sua participação na empresa ENEREEM, Energias Renováveis Lda., opera um dos parques eólicos instalados no planalto do Paúl da Serra. Este parque está em funcionamento desde 2003. O parque está ligado à rede eléctrica através de uma linha de 30 kV, que transporta a electricidade produzida até à subestação do Lombo do Doutor, na Calheta. Este parque é composto por cinco aerogeradores modelo V47, potência de 660 kW, do fabricante VESTAS. Note-se que, para além deste parque, existem também dois parques operados por privados no planalto do Paúl da Serra. A Tabela 19 sumariza algumas características técnicas do parque da ENEREEM no Paúl da Serra. Tabela 19 - Características técnicas do Parque Eólico da ENEREEM no Paúl da Serra Tipo de turbina Vestas V47 Nº de turbinas 5 Potência de cada turbina (kW) 660 Potência instalada (kW) 3300 Altura das torres (m) 45 Número de pás 3 Comprimento das pás (m) 23 Sistema de controlo Pitch Control Produção em 2006 (GWh) 7,56 Curva de potência da turbina Vestas V47 A figura seguinte representa a curva de potência da turbina Vestas V47, de acordo com informações fornecidas pelo fabricante e considerando uma densidade média do ar de 1,225 kg/m3. Esta turbina opera com velocidades do vento de 4 a 25 m/s, sendo a velocidade do vento nominal cerca de 15 m/s. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 44 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 10 – Curva de potência da turbina Vestas V47 – 660 kW 700 Potência (kW) 600 500 400 300 200 100 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Velocidade do vento (m/s) 2.3.1.2 Parque Eólico do Cabeço do Carvalho A EEM possui, desde 1996, no Cabeço do Carvalho, Ilha do Porto Santo, um parque eólico com uma potência instalada de 450 kW. No final do ano 2000, o parque foi ampliado adicionando-lhe um novo aerogerador de 660 kW. O parque está interligado à rede eléctrica pública através de duas linhas de 6,6 kV que transportam a electricidade produzida até às subestações da Vila Baleira e da Calheta do Porto Santo. Actualmente, o parque é composto por três aerogeradores, dois com potências de 225 kW cada, operados pela EEM, e um com potência de 660 kW, operado pela sociedade ENEREEM. As tabelas que se seguem sumarizam as características técnicas destes dois parques. Tabela 20 – Características técnicas do parque da EEM do Cabeço do Carvalho Tipo de turbina Vestas V29 Nº de turbinas 2 Potência de cada turbina (kW) 50/225 Potência instalada (kW) 450 Altura das torres (m) 31 Número de pás 3 Comprimento das pás (m) 13 Sistema de controlo Pitch Control Produção em 2006 (GWh) 0,70 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 45 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Curva de potência da turbina Vestas V29 A figura seguinte representa a curva de potência da turbina Vestas V29, de acordo com informações fornecidas pelo fabricante e considerando uma densidade média do ar de 1,225 kg/m3. Figura 11 – Curva de potência da turbina Vestas V29 – 225/50 kW 250 Potência (kW) 200 150 100 50 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Velocidade do vento (m/s) Esta turbina opera com velocidades do vento de 4 a 25 m/s, sendo a velocidade do vento nominal cerca de 18 m/s. Tabela 21 - Características Técnicas do parque da ENEREEM do Cabeço do Carvalho Tipo de turbina Vestas V47 Nº de turbinas 1 Potência de cada turbina (kW) 660 Potência instalada (kW) 660 Altura das torres (m) 45 Número de pás 3 Comprimento das pás (m) 23 Sistema de controlo Pitch Control Produção em 2006 (GWh) 1,04 2.3.1.3 Parques eólicos operados por privados Parque eólico do Paúl da Serra (Bica da Cana) propriedade da ENERGÓLICA SA Este parque eólico iniciou a sua produção em 1993 e conta actualmente com 12 aerogeradores de 150 kW, que perfazem 1.800 kW de potência instalada. Está localizado no lugar de Bica de Canas, freguesia de Canhas, concelho de Ponta do Sol. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 46 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Parque eólico do Paúl da Serra propriedade da Perform 3 Este parque eólico iniciou a sua produção em 1992, com 3 aerogeradores de 130 kW. Desde 1993 que mais 14 aerogeradores de 150 kW se encontram em funcionamento neste local, perfazendo uma potência total instalada de 2.490 kW. Está localizado na freguesia e concelho de São Vicente. Parque eólico do Caniçal Este parque eólico pertence à empresa ENERGÓLICA SA e iniciou a sua produção em 1993, contando actualmente com 6 aerogeradores de 150 kW, perfazendo 900 kW de potência instalada. Está localizado no lugar e freguesia do Caniçal, concelho de Machico. 2.4. TRANSFORMADORES Na Tabela 22 encontram-se os dados referentes ao ano de 2009 dos transformadores instalados nas subestações, nomeadamente o tipo de transformador, o refrigerante utilizado, a tensão, a pressão nominal, a tensão de curto-circuito (Ucc), o respectivo valor da resistência (R) e da reactância. Tabela 22 – Transformadores instalados nas subestações em 2009 Funchal Amparo Vitória 6,6 kV Vitória Santa Quitéria Virtudes Alegria Viveiros Ponte Vermelha Lombo de Melo Central da Calheta Calheta Lombo do Doutor Ribeira da Janela Serra d’Água Lombo do Faial Santana Machico Unid Tipo (a) TF1 TF2 TF3 TF1 TF2 TF1 TF2 TF1 TF2 TF3 TF4 TF1 TF1 TF2 TF1 TF1 TF2 TF1 TF1 TF1 TF2 TF1 TF1 TF1 TF1 TF1 TF1 TF1 TF2 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T Refrigerante (b) Tensões [kV] Ilha da Madeira ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 30/6,6 ONAN 30/6,6 ONAN 30/6,6 ONAN 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 30/6,6 ONAN 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 Pressão nominal [MVA] Ucc [%] R [p.u.] (c) X [p.u.] (c) 10 10 10 10 10 10 10 25 25 25 25 10 15 15 10 15 15 10 4 0,5 0,5 10 25 6 4 6 6 15 15 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 8 8 8 10 10 10 8 5,7 4 4 8 10 6 5,7 6 6 10 10 0,0054 0,0054 0,054 0,0063 0,0063 0,0050 0,0050 0,0040 0,0040 0,0040 0,0040 0,0050 0,0072 0,0072 0,0048 0,0048 0,0048 0,0050 0,0055 0,0110 0,0110 0,0050 0,0040 0,0063 0,0055 0,0063 0,0063 0,0048 0,0048 0,0798 0,0798 0,0798 0,0798 0,0798 0,0798 0,0798 0,0999 0,0999 0,0999 0,0999 0,0798 0,0797 0,0797 0,0999 0,0999 0,0999 0,0798 0,0567 0,0385 0,0385 0,0798 0,0999 0,0597 0,0567 0,0597 0,0597 0,0999 0,0999 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 47 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Caniço Livramento Palheiro Ferreiro S, Vicente Prazeres Caniçal Cabo Girão Santo da Serra Ponta Delgada São João Nova Central Vila Baleira Calheta TF3 TF1 TF2 TF1 TF2 TF1 TF2 TF3 TF4 TF1 TF1 TF2 TF1 TF1 TF1 TF1 TF1 TF2 T T T T T T T T T T T T T T T T T T TF1 TF1 TF2 TF1 T T T T ONAF 60/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 30/6,6 ONAN 30/6,6 ONAN 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 60/6,6 ONAF 60/6,6 Ilha do Porto Santo ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 ONAF 30/6,6 10 10 10 10 10 15 15 10 10 6 2 2 10 10 6 10 15 15 10 8 8 8 8 10 10 10 10 6 5,4 5,4 10 8 6 8 10 10 0,0068 0,0063 0,0063 0,0050 0,0050 0,0048 0,0048 0,0048 0,0048 0,0065 0,0085 0,0085 0,0050 0,0050 0,0065 0,0050 0,0048 0,0048 0,0998 0,0798 0,0798 0,0798 0,0798 0,0999 0,0999 0,0999 0,0999 0,0596 0,0533 0,0533 0,0999 0,0798 0,0596 0,0798 0,0999 0,0999 4 4 4 6 5,7 5,7 5,7 6 0,0055 0,0055 0,0055 0,0055 0,0567 0,0567 0,0567 0,0596 a) T - Transformador constituído por uma única unidade M - Transformador constituído por unidades monofásicas b) ONAF - Óleo Natural, Ar Forçado ONAN - Óleo Natural, Ar Natural c) Valor calculado com os valores de base do transformador 2.5. SUBESTAÇÕES. BARRAS DE CONEXÃO. A rede de transporte compreende as subestações (AT/MT e MT/MT) e as linhas de transmissão. Na RAM, os níveis de tensão utilizados no transporte são de 30 e 60 kV. Em 2009, registaram-se na RAM 31 subestações - 26 destinadas a alimentar a rede MT na ilha da Madeira e 3 a rede MT na ilha do Porto Santo. As 2 restantes destinam-se exclusivamente ao transporte (trânsitos de energia entre os níveis de tensão 60 e 30 kV). A Tabela 23 representa o resumo das potências totais instaladas na ilha da Madeira e do Porto Santo. Tabela 23 – Potências instaladas Madeira Porto Santo - 60/30 kV 170 MVA 60/6,6 kV 125 MVA - 30/6,6 kV 251 MVA 18 MVA Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 48 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Na Tabela 24 encontram-se pormenorizadas as potências instaladas nas diversas subestações espalhadas pelas ilhas da Madeira e do Porto Santo, no ano de 2009. Tabela 24 – Potência Instalada nas subestações Entrada em serviço Ilha da Madeira Funchal (FCH) Amparo (AMP) Vitória 6.6kV (VIT) Vitória 60kV (VTO) Santa Quitéria (STQ) Virtudes (1VTS) Alegria (ALE) Viveiros (VIV) Ponte Vermelha (PVM) Lombo do Meio (LDM) Central da Calheta (CAV) Calheta (CTS) Lombo do Doutor (LDR) Ribeira da Janela (RDJ) Serra d’Água (SDA) Lombo do Faial (LDF) Santana (STA) 1952 1975 1981 1988 2001 1983 1989 1997 1977 1971 1953 1996 1990 1965 1953 1984 1998 Machico (MCH) 1974 Caniço (CAN) Livramento (LIV) Palheiro Ferreiro (PFE) S. Vicente (SVC) Prazeres (PRZ) Caniçal (CNL) Cabo Girão (CGR) Santo da Serra (SSR) Ponta Delgada (PDG) São João (SJO) Ilha do Porto Santo Central Térmica (CNP) Vila Baleira (VBL) Calheta (CPS) Total RAM 1974 1998 1988 1988 1987 1988 1992 2006 2006 2007 1991 1991 1991 30/6,6 60/6,6 60/30 Total N.º MVA* N.º MVA* N.º MVA* N.º MVA* 29 3 2 2 233 10 10 10 10 125 8 170 4 25 1 2 10 15 1 25 1 15 47 3 2 2 4 1 2 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 3 528 30 20 20 100 10 30 10 30 10 4 1 10 25 6 4 6 6 40 20 20 50 6 4 10 10 6 10 30 4 8 6 546 1 2 1 1 2 1 10 4 0.5 10 1 1 1 1 6 4 6 6 1 1 2 2 10 10 1 2 6 2 1 1 1 10 6 10 4 1 2 1 33 18 4 4 6 251 10 15 10 15 2 10 1 10 2 15 2 2 4 1 2 1 1 1 1 2 125 1 2 1 51 10 2 8 15 170 * Potência Unitária por transformador 2.5.1. Novas subestações/aumentos de potência Para o período 2010/2012, estão previstas as seguintes novas instalações: Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 49 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tabela 25 - Novas Subestações previstas entre 2010/2012 Potência a Instalar (MVA) Data prevista Nº TR’s Total Tensão (kV) Finalidade Ilha da Madeira Pedra Mole PML 2010/12 2 25 50 60/30 Transporte Fontes FNT 2010/12 1 10 10 60/6,6 Distribuição Ponta do Pargo PDP 2010/12 1 6 6 30/6,6 Distribuição A subestação PDP tem como fim garantir os valores regulamentares do perfil de tensões na rede de distribuição MT, dotar a rede de maior capacidade de reconfiguração (critério de segurança N1), melhorando assim os indicadores de qualidade de serviço técnico. Nas subestações existentes estão previstos os seguintes aumentos de potência: SE PRZ - instalação de um transformador de 6 MVA (30/6,6 kV), em 2010/12, no Lombo da Velha; SE PVM - instalação de um segundo transformador de 10 MVA (30/6,6 kV), em 2010/12; SE MCH - instalação de um segundo transformador de 15 a 25 MVA (60/30 kV) em 2010/12. Os aumentos de potência nas subestações e calendarização dos investimentos indicados, foram estabelecidos com base na previsão da evolução das cargas, pelo que poderão ser alterados, tendo em conta a sua real evolução. As localizações esquemáticas das novas subestações são indicadas no mapa da rede de transporte. 2.5.2. Painéis existentes nas subestações Nas tabelas seguintes encontram-se discriminados por nível de tensão os diversos painéis existentes nas subestações, referentes ao ano de 2009. Tabela 26 – Painéis existentes nas subestações ao nível 60 kV Ilha da Madeira Vitória (VTO) Alegria (ALE) Viveiros (VIV) Lombo do Doutor (LDR) Machico (MCH) Palheiro Ferreiro (PFE) Caniçal (CNL) Socorridos (SCR) São João (SJO) Central Térmica do Caniçal (CTC) Ocup. Reserv. 6 (1) 0 3 (1) 0 3 3 4 (1) 0 1 2 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Saídas Não equip. 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Disp. 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 Para transformadores Ocup. Disp. 5 1 2 1 3 4 1 1 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 50 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 1) A Linha entra directamente no painel do transformador Tabela 27 – Painéis existentes nas subestações ao nível de 30 kV Para transformadores Saídas Ilha da Madeira Funchal (FCH) Amparo (AMP) Vitória 30kV (VIT) Vitória (VTO) Santa Quitéria (STQ) Virtudes (VTS) Ponte Vermelha (PVM) Lombo do Meio (LDM) Central da Calheta (CAV) Calheta (CTS) Lombo do Doutor (LDR) Ribeira da Janela (RDJ) Serra d’Água (SDA) Lombo do Faial (LDF) Santana (STA) Machico (MCH) Caniço (CAN) Livramento (LIV) Palheiro Ferreiro (PFE) S. Vicente (SVC) Prazeres (PRZ) Fajã da Nogueira (FDN) Meia Serra (MSR) Cabo Girão (CGR) Lombo da Velha (LDV) Santo da Serra (SSR) Ponta Delgada (PDG) Aeroporto (AEP) Fonte do Bispo (FDB) Bica da Cana (BDC) Pedras (PED) Loiral (LOI) Ilha do Porto Santo Nova Central (CNP) Vila Baleira (VBL) Calheta (CPS) Serviços auxiliares Ocup. Reser. Não. Equp. 5 5 9 0 2 9 4 2 3 3 4 2 2 3 1 3 4 2 5 3 0 2 3 5 3 2 1 3 3 5 3 3 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 1 0 2 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 3 2 5 0 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 0 2 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 1 (1) 0 (1) 0 1 1 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 1 (1) 0 (1) 0 (2) 0 (1) 0 (2) 0 0 0 1 1 1 2 4 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 2 1 0 0 1 0 (1) 0 (1) 0 Disp. Ocup. Disp. (1) (1) 1) Serviços Auxiliares Ligados aos 6,6 kV 2) Serviços Auxiliares na Rede BT local Tabela 28 – Painéis existentes nas subestações ao nível de 6,6 kV Saídas Para Serviços Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 51 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias transformadores Ilha da Madeira Funchal (FCH) Amparo (AMP) Vitória 6.6kV (VIT) Santa Quitéria (STQ) Virtudes (VTS) Alegria (ALE) Viveiros (VIV) Ponte Vermelha (PVM) Lombo do Meio (LDM) Central da Calheta (CAV) Calheta (CTS) Ribeira da Janela (RDJ) Serra d’Água (SDA) Lombo do Faial (LDF) Santana (STA) Machico (MCH) Caniço (CAN) Livramento (LIV) Palheiro Ferreiro (PFE) S. Vicente (SVC) Prazeres (PRZ) Caniçal (CNL) Cabo Girão (CGR) Santo da Serra (SSR) Ponta Delgada (PDG) São João (SJO) Ilha do Porto Santo Nova Central (CNP) Vila Baleira (VBL) Calheta (CPS) auxiliares Ocup. Reser. Não. Equp. 27 16 10 6 16 7 17 10 4 3 4 3 3 4 5 9 11 9 10 7 3 11 5 3 3 13 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 2 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 8 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 9 0 0 0 3 0 0 0 5 3 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 1 1 1 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 2 1 1 1 1 1 1 (1) 0 1 (1) 0 (1) 0 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 0 1 3 8 6 0 0 0 0 0 0 0 9 3 1 2 1 0 0 0 1 1 1 Disp. Ocup. Disp. 1) Serviços Auxiliares Ligados aos 30 kV Legenda: Saídas: Ocup. - Referem-se os painéis efectivamente utilizados nas ligações; Reser. - São painéis que se encontram reservados já para futuras ligações, quer sejam para clientes ou para novas ligações da rede de distribuição ou de transporte, consoante o caso; Não Equip. - Referem-se a espaços existentes para novos painéis mas não equipados, que se encontram disponíveis para novas ligações; Disponíveis: Painéis equipados disponíveis para ligações Para Transformadores: Ocup. - Referem-se a painéis já ocupados por transformadores existentes; Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 52 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Disp. - Referem-se a painéis existentes equipados ou não equipados para futuros transformadores; Outras Celas: Serv. Aux. - Referem-se a painéis existentes para o transformador de serviços auxiliares; Bat. de Cond. - Painéis destinados a baterias de condensadores, quer já instalados, quer para instalação futura. 2.5.3. Energia emitida por nó de rede As centrais de produção de energia eléctrica encontram-se ligadas a vários nós da rede a diferentes níveis de tensão. A Tabela 29 apresenta a energia emitida por central e por nó injector, para o ano de 2009, bem como a sua evolução em relação ao ano anterior. Tabela 29 – Síntese de emissão de energia no Sistema Eléctrico de Serviço Público da Madeira (SEPM) Nó injector Ilha da Madeira Hídricas Serra d’Água Calheta I Calheta II Ribeira da Janela Fajã da Nogueira Lombo Brasil Fajã dos Padres Sta Quitéria Socorridos Bombagem Terça (priv.) Produção * GWh % 925,59 Variação 2009/2008 0,1 15,1 1,9 2,1 2,9 1,1 0,8 0,1 0,0 0,3 5,4 ALE 139,64 18,01 19,50 26,89 10,01 7,09 1,18 0,00 2,71 49,60 -1,05 4,65 0,5 67,8 48,5 60,3 105,2 58,4 37,7 -2,3 10,8 86,4 -55,9 13,4 Térmicas Vitória Caniçal (priv.) Meia Serra (priv.) CTV CNL MSR 748,76 523,65 188,6 36,51 80,9 56,6 20,4 3,9 -9,6 -12,4 -2,2 -1,9 Eólicas Perform – Paúl (priv.) WindMad – Paúl (priv.) Energólica (priv.) Energólica (priv.) ENEREEM – Loiral (priv.) ENEREEM – Pedras (priv.) ENEREEM – Paúl (priv.) BDC PDR BDC CNL LRL PDR BDC 36,60 4,14 4,97 0,42 1,33 7,27 13,58 5,19 4,0 0,4 0,5 0,0 0,1 0,8 1,5 0,6 182,0 44,5 -34,3 -33,5 -31,5 0,29 0,03 SDA CAV CTI RDJ FDN CTS CGR STQ SCR Fotovoltaica ** (Rede BT) Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 53 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Ilha do Porto Santo Térmica Central Térmica Eólica EEM ENEREEM (priv.) CNP 36,05 34,23 34,23 94,9 94,9 -5,8 -2,2 -5,2 CPS VBL 1,82 0,65 1,17 5,0 1,8 3,3 -16,1 -26,3 -9,2 0,01 0,02 Fotovoltaica ** (Rede BT) Energia total que entrou na rede do SEPM Energia total emitida para a rede do SEPM 961,64 960,59 -0,1 0,0 * Referidas à emissão para a rede ** Inclui a Microprodução e Produção em Regime Especial *** Exclui o consumo com a bombagem da Central dos Socorridos Na ilha da Madeira, a Central Térmica da Vitória é a instalação responsável pela regulação dos parâmetros da rede. Estão também ligados à rede um conjunto de centrais hidroeléctricas, parques eólicos, uma central de queima de resíduos e uma central térmica pertencente a um operador privado. Verifica-se que em 2009 a produção de electricidade de origem hídrica foi superior em 67,8% face a 2008. Este acréscimo deveu-se a um aumento significativo dos níveis de precipitação. Note-se que, a Central Hidroeléctrica dos Socorridos recorreu, sempre que necessário, à bombagem, contribuindo desta forma para o aumento verificado. O consumo de bombagem para efeitos hidroeléctricos foi da ordem dos 1,1 GWh. No que diz respeito à produção de electricidade de origem térmica esta atingiu os 748,8 GWh, representando cerca de 80,9 % da produção total. Por sua vez, na ilha do Porto Santo a produção de energia eólica, em 2009, sofreu um decréscimo de 16,1%, relativamente a 2008. Verifica-se também um decréscimo da produção de origem térmica de cerca de 5,2%, que pode ser explicado pelo decréscimo dos consumos de electricidade. Quanto à componente eólica esta representou, em 2009, cerca de 5,0% do total de electricidade emitida na rede. 2.5.4. Potências de curto-circuito As potências de curto-circuito trifásico simétrico, máxima e mínima, nos barramentos MT e AT das subestações e centrais, foram calculadas segundo a Norma CEI 909. Na Tabela 30 encontram-se registadas as potências de curto-circuito para cada nó da rede, por nível de tensão e por ilha. Note-se que: S” – Potência aparente de curto-circuito da rede a montante I” – Corrente simétrica de curto-circuito da rede de alimentação Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 54 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tabela 30 – Potências de curto-circuito Tensão [kV] Mínima Máxima I´´cc [kA] S´´cc [MVA] I´´cc [kA] S´´cc [MVA] 7,7 17,9 8,0 14,5 8,6 14,9 3,9 7,9 9,9 8,2 18,3 3,6 7,8 3,5 15,1 4,9 7,9 1,8 3,7 2,4 2,0 2,3 5,7 2,1 2,5 1,3 3,8 3,1 4,7 1,3 3,6 1,1 3,3 3,1 2,1 12,9 3,0 8,7 3,3 9,4 3,7 4,2 12,6 2,6 5,5 1,7 3,3 3,0 7,1 6,3 402 205 416 166 446 170 404 408 113 424 210 374 89 362 173 255 90 94 43 124 23 122 65 218 131 68 43 160 53 67 42 58 38 317 109 148 155 99 173 108 386 216 144 134 62 88 38 311 81 327 19,1 25,7 19,8 19,1 23,3 19,6 9,1 18,5 11,5 21,1 26,3 7,5 8,4 7,0 20,0 10,3 9,7 6,7 5,6 7,2 2,3 7,1 8,8 4,1 8,6 3,8 6,4 6,9 5,7 3,6 6,2 2,5 5,4 7,8 6,9 18,0 9,0 15,3 8,9 15,3 8,2 14,2 15,3 6,9 7,0 3,9 4,5 7,9 10,2 13,2 990 294 1029 218 1209 224 943 961 131 1095 301 775 96 730 228 533 111 346 64 376 26 369 101 421 448 195 73 359 65 185 71 132 61 816 356 206 470 175 461 175 851 736 175 356 80 202 51 823 117 688 Período Ilha da Madeira Funchal Amparo Vitória 6,6 kV Vitória Sta Quitéria Virtudes Alegria Viveiros Ponte Vermelha Lombo do Meio Central da Calheta Calheta 30 kV Calheta 60 kV Ribeira da Janela Serra d’Água Lombo do Faial Santana Machico Caniço Livramento Palheiro Ferreiro S. Vicente Prazeres Caniçal Cabo Girão 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 6,6 60,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 6,6 30,0 Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Inverno Inverno Inverno Inverno Inverno Inverno Inverno Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão Inverno Inverno Verão Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 55 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Santo da Serra Ponta Delgada São João Bica da Cana Socorridos Aeroporto Calheta de Inv. Meia Serra Fajã da Nogueira Fonte do Bispo Lombo da Velha Loiral Pedras Ilha do Porto Santo Central Térmica Vila Baleira Calheta 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 60,0 6,6 30,0 60,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 8,5 1,6 4,2 2,0 5,3 3,3 14,8 6,5 3,5 2,0 2,1 3,4 2,1 0,9 1,8 1,8 1,5 98 85 48 103 61 347 169 74 367 103 110 178 107 47 94 92 76 10,1 4,3 6,5 3,8 7,4 6,4 19,4 36,1 7,8 7,0 5,5 8,7 4,1 5,0 4,8 7,6 9,5 116 225 75 198 84 670 222 413 810 363 288 450 215 260 250 396 494 Verão Inverno Inverno Verão Verão Verão Verão Verão Verão Inverno Verão Verão Verão Verão Verão Verão Verão 30,0 6,6 30,0 6,6 30,0 6,6 0,4 1,5 0,4 1,7 0,4 1,5 22 17 22 19 22 17 1,4 3,6 1,4 4,5 1,4 3,2 73 41 72 52 71 37 Inverno Inverno Inverno Inverno Inverno Inverno Potências de curto-circuito mínimas As potências de curto-circuito dependem da composição do sistema electroprodutor e da configuração da rede. Nos vazios de Inverno, em que a componente hidroeléctrica é elevada, as subestações da zona do Funchal e da zona Este apresentam os valores de potências de curtocircuito mais baixos, enquanto nos vazios de Verão estes acontecem nas subestações da zona Oeste. Para efeitos de cálculo, considera-se que no Inverno há uma componente hídrica muito elevada, ficando apenas três grupos térmicos a regular os parâmetros da rede (tensão e frequência) - dois grupos na central da Vitória e outro na central do Caniçal (central de resíduos da Meia Serra). No vazio de Verão, alguns grupos hídricos participam na produção de energia activa, destinandose fundamentalmente a produzir energia reactiva, de modo a garantir a estabilidade de tensões na vizinhança de rede. Geralmente, funciona um grupo em cada uma das centrais clássicas - Serra de Água, Calheta, Ribeira da Janela e Fajã da Nogueira. No parque térmico, considerou-se cinco grupos na central da Vitória, dois na central do Caniçal e a central da Meia Serra (cenário I) ou quatro grupos na central da Vitória, três na central do Caniçal e a central da Meia Serra (cenário II). No Porto Santo, as potências mínimas ocorrem quando apenas existe um grupo em funcionamento, sem os parques eólicos, considerando-se que a rede de 30 kV é explorada radialmente. Potências de curto-circuito máximas Para o cálculo das potências máximas de curto-circuito, considera-se que todos os grupos existentes se encontram ligados (inclusive os parques eólicos), e que a rede de transporte é explorada em malha fechada. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 56 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 2.6. LINHAS DE TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO 2.6.1. Rede de Transporte do SEPM A rede de transmissão destina-se a efectuar o transporte de energia entre as centrais e as subestações de distribuição. A rede de 30 kV é a mais extensa e antiga, tendo nascido com a electrificação rural nos anos 50. A rede mais antiga tem vindo a ser remodelada com o intuito de melhorar a qualidade de serviço e de aumentar a capacidade de transporte. No que diz respeito às novas ligações, os principais tipos de condutores e cabos utilizados são: Rede de 60 kV LXHIOLE - 3x1x630 mm2 (45 MVA); Al-Aço - 261 mm2 (59 MVA). Rede de 30 kV Al-Aço - 261 mm2 (30 MVA); LXHIOV 3x1x240 mm2 (20 MVA); LXHIOV 3x1x500 mm2 (30 MVA); Nas redes mais antigas são utilizados nos troços aéreos condutores CU 25, 35 e 50 e nos traços subterrâneos cabos do tipo PCIAV 120 mm2. Nas tabelas seguintes estão representadas pormenorizadamente as características das linhas de transporte a 60 kV e 30 kV para a ilha da Madeira e a Ilha de Porto Santo referentes ao ano de 2009. Tabela 31 - Características das linhas de transporte a 60 kV Inst. Tipo Secção 2 [mm ] Comp [km] R [p.u.] (a) X [p.u.] (a) B [p.u.] (a) Cap. [A] (b) Cap. [MVA] (b) LDR6 Aérea AL-Aço 261 22,8 0,0860 0,2596 0,0001 570 59,2 VIV6 Aérea AL-Aço 261 8,4 0,0317 0,0957 0,0000 570 59,2 PFE6 Aérea AL-Aço 261 7,4 0,0279 0,0844 0,0000 570 59,2 SCR6 Aérea AL-Aço 261 2,4 0,0089 0,0268 0,0000 570 59,2 DERAL EG Aérea AL-Aço 261 6,2 0,0235 0,0710 0,0000 570 59,2 ALEG Subt. XHIOV 240 0,2 0,0005 0,0007 0,0000 475 49,4 PFE6 Aérea AL-Aço 261 5,2 0,0195 0,0588 0,0000 570 59,2 MCH6 Aérea AL-Aço 261 11,9 0,0448 0,1354 0,0000 570 59,2 CTC6 Aérea AL-Aço 261 0,7 0,0025 0,0001 0,0000 570 59,2 Barramentos Inicial Ilha da Madeira VTO6VTO6 LDR6 VTO6VTO6 VIV6 VIV6-PFE6 VIV6 VTO6VTO6 SCR6 VTO6ALE6VTO6 PFE6 VTO6DERAL ALE6EG PFE6 VTO6DERAL ALE6EG PFE6 PFE6PFE6 MCH6 CNL6CNL6 Final Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 57 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias CTC6-1 CNL6CTC6-2 MCH6CNL6-1 MCH6CNL6-2 SJO6-VIV6 CNL6 CTC6 Aérea AL-Aço 261 0,7 0,0025 0,0187 0,0000 571 59,3 MCH6 ASM CH6CN L6_1 Aérea AL-Aço 261 0,7 0,0027 0,0081 0,0000 570 59,2 ASM CH6C NL6_1 CNL6 Subt. LXHIOL E 630 6,7 0,0087 0,0186 0,0002 474 59,3 MCH6 ASM CH6CN L6_2 Aérea AL-Aço 116 0,7 0,0027 0,0081 0,0000 570 59,2 ASM CH6C NL6_2 CNL6 Subt. LXHIOL E 630 6,7 0,0087 0,0186 0,0002 474 49,3 SJO6 VIV6 Subt. LXHIOL E 630 3,7 0,0048 0,0103 0,0001 474 49,3 a) Os valores em p.u. são referidos à potência de base 100 MVA e à tensão de base de 60 KV b) A capacidade térmica do Inverno é igual à capacidade térmica do Verão Nota: R - resistência X - reactância B - Susceptância Tabela 32 - Características das linhas de transporte a 30 kV Inst. Tipo Secção 2 [mm ] Comp [km] R [p.u.] (a) X [p.u.] (a) B [p.u.] (a) Cap. [A] (b) LDV3 Aérea CU 25 1,2 0,1028 0 100 5,2 CTS3 Aérea AL-Aço 116 4,8 0,1457 0 304 15,8 FDB3 Aérea CU 25 2,6 0,2184 0 100 5,2 RDJ3 Aérea CU 35 9,6 0,5874 0 125 6,5 CAV3 Aérea CU 35 6 0,3647 0 125 6,5 CAV3 Aérea AL-Aço 116 1,2 0,0364 0 304 15,8 DerLRL Aérea AL-Aço 116 5,9 0,1775 0 304 15,8 BDC3 Aérea AL-Aço 116 3,1 0,095 0 304 15,8 CTS3 Aérea AL-Aço 116 1,2 0,0364 0 304 15,8 CTI3 CTS3 Aérea AL-Aço 116 1,8 0,0531 0 304 15,8 LDM3 PVM3 Aérea AL-Aço 261 6,2 0,2655 0 570 29,6 LDM3 ASLDM LDR3 Aérea AL-Aço 116 7,6 0,2297 0 304 15,8 Barramentos Inicial Ilha da Madeira PRZ3PRZ3 LDV3 LDV3LDV3 CTS3 LDV3LDV3 FDB3 FDB3FDB3 RDJ3 FDB3FDB3 CAV3 LDR3LDR3 CAV3 LDR3LDR3 DerLRL DerLRL3DerLR BDC3 L3 LDR3LDR3 CTS3 CTI3-CTS3 LDM3PVM3 LDM3LDR3 Final Cap. [MVA] (b) PRZ3LDV3 LDV3CTS3 LDV3FDB3 FDB3RDJ3 FDB3CAV3 LDR3CAV3 LDR3DerLRL DerLRL 3-BDC3 LDR3CTS3 CTI3CTS3 LDM3PVM3 LDM3LDR3 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 58 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias PVM3SDA3 ASLD MLDR 3 LDR3 Subt. LXHIOV 240 1,2 0,0201 0 376 19,5 PVM3 ASSDA PVM3 Subt. LXHIOV 240 4,1 0,0679 0 376 19,5 ASSDA PVM3-2 Aérea CU 35 2,3 0,1407 0 125 6,5 ASSD APVM 3-1 ASSD APVM 3-2 ASSD APVM 3-3 ASSDA PVM3-3 Subt. LXHIOV 240 2,4 0,0406 0 376 19,5 SDA3 Aérea AL-Aço 261 0,3 0,0042 0 570 29,6 PVM3 CGR3 Aérea CU 25 5,5 0,2356 0,000 1 200 10,4 PVM3 ASPVM CGR3 Aérea AL-Aço 261 5,3 0,0513 0,000 1 570 29,6 ASPV MCGR 3 CGR3 Subt. LXHIOV 240 0,6 0,0094 0,000 4 376 19,5 SVC3DerBDC3 SVC3 DerBDC 3 Aérea AL-Aço 116 0 0 304 15,8 DerBDC3SXA3 DerBD C3 SXA3 Aérea AL-Aço 116 0 0 304 15,8 SXA3 SASXA3 RDJ3 Subt. LXHIOV 240 4 0,0668 376 19,5 SASXA 3RDJ3 RDJ3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,068 304 15,8 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 376 19,5 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 376 19,5 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 376 19,5 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 376 19,5 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 376 19,5 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,007 376 19,5 Subt. LXHIOV 70 0,4 0,0124 336 17,5 250 13 570,0 29,6 571,0 29,7 376,0 19,5 376,0 19,5 304,0 15,8 PVM3CGR3-1* PVM3CGR3-2 SXA3RDJ3 CTV3VTO3TR1 CTV3VTO3TR2 CTV3VTO3TR3 CTV3CGR3-1* CTV3 CGR3 - 2 CTV3 AMP3 - 1 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 CTV3 VTO3TR 1 VTO3TR 1 VTO3TR 2 VTO3TR 2 VTO3TR 3 VTO3TR 3 SACTV3 CGR3 SACTV 3CGR3 CGR3 Aérea CU 35 5 0,2142 CTV3 FNT Aérea AL-Aço 261 3,8 0,05125 FNT ASFNT3 CGR3 Aérea AL-Aço 261 3,0 0,03979 ASFNT 3CGR3 CGR3 Subt. LXHIOV 240 0,6 0,00939 CTV3 SACTV3 AMP3(1) Subt. LXHIOV 240 0,6 0,0107 SACTV 3AMP3 (1) AMP3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,06801 0,002 8 0,000 1 0,000 3 0,000 3 0,000 3 0,000 3 0,000 3 0,000 3 0,000 2 0,000 1 0,000 10 0,053 18 0,000 39 0,000 45 0,000 05 PVM3SDA3 PVM3CGR31* PVM3CGR32 SVC3DerBD C3 DerBD C3SXA3 SXA3RDJ3 CTV3VTO3T R1 CTV3VTO3T R2 CTV3VTO3T R3 CTV3CGR31* CTV3 CGR3 2 CTV3 AMP3 1 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 59 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias CTV3 AMP3 - 2 CTV3 AMP3 - 3 CTV3 SACTV3 AMP3(2) Subt. LXHIOV 240 0,6 0,01008 0,000 42 376,0 19,5 SACTV 3AMP3 (2) AMP3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,06761 0,000 05 304,0 15,8 CTV3 SACTV3 AMP3(3) Subt. LXHIOV 240 0,6 0,0:008 0,000 42 376 19,5 SACTV 3AMP3 (3) AMP3 Aérea AL-Aço 116 2,2 0,06761 0,000 05 304,0 15,8 Subt. LXHIOV 240 0,4 0,00688 376,0 19,5 Aérea AL-Aço 261 1,3 0,01686 570,0 29,6 STQ3 Subt. LXHIOV 240 1,0 0,01678 376,0 19,5 CTV3 CTV3STQ3 SACTV 3STQ3 ASCTV 3STQ3 SACTV3 STQ3 ASCTV3 STQ3 0,000 29 0,000 03 0,000 70 CTV3 VTS3 - 1 CTV3 VTS3 Subt. PCIAV 120 5,8 0,10752 0,004 59 270,0 14,0 CTV3 VTS3 - 2 CTV3 VTS3 Subt. PCIAV 120 5,8 0,10752 0,004 59 270,0 14 CTV3 VTS3 - 3 CTV3 VTS3 Subt. PCIAV 120 5,8 0,10752 0,004 59 270,0 14,0 VTS3 FCH3 - 1 VTS3 FCH3 Subt. PCIAV 120 3,4 0,06303 0,002 69 270,0 14,0 VT53 FCH3 - 2 VTS3 FCH3 Subt. PCIAV 120 3,4 0,06303 0,002 69 270,0 14,0 VTS3 FCH3 Subt. PCIAV 120 3,4 0,06303 270,0 14,0 VTS3 AMP3 Subt. PCIAV 120 1,8 0,03337 270,0 14 VT53 AMP3 - 2 VTS3 AMP3 Subt. PCIAV 120 1,8 0,03337 270,0 14 VTS3 STQ3 VTS3 STQ3 Subt. LXHIOV 240 3,0 0,05033 376,0 19,5 FCH3 DerMS R Subt. LXHIOV 240 2,4 0,04026 376,0 19,5 DerM SR PFE3 Aérea AL-Aço 261 2,6 0,03480 570,0 29,6 FCH3 SAFCH3 PFE3(2) Subt. LXHIOV 240 2,4 0,0402 6 376,0 19,5 570,0 29,6 570,0 29,6 304,0 15,8 125,0 6,5 125 6,5 570,0 29,6 VT53 FCH3- 3 VT53 AMP3- 1 FCH3 PFE3 - 1 FCH3 PFE3 - 2 PFE3 MSR3 MSR3 FDN3 MSR3 FDN3 FDN3 LDF3 PFE3 - SAFCH 3PFE3( 2) PFE3 Aérea AL-Aço 261 24 0,0348 PFE3 MSR3 Aérea AL-Aço 261 6 0,08092 MSR3 MLMSR 3FDN3 Aérea AL-Aço 116 2,1 0,06342 MLMS R3FDN 3 FDN3 Aérea CU 35 5,1 0,30899 FDN3 LDF3 Aérea CU 35 6,2 0,3763 PFE3 CAN3 Aérea AL-Aço 261 4,3 0,05732 0,002 69 0,001 43 0,001 43 0,002 11 0,001 69 0,000 07 0,001 69 0,000 07 0,000 16 0,000 05 0,000 11 0,000 13 0,000 CTV3 AMP3 2 CTV3 AMP3 3 CTV3STQ3 CTV3 VTS3 1 CTV3 VTS3 2 CTV3 VTS3 3 VTS3 FCH3 1 VT53 FCH3 2 VT53 FCH3- 3 VT53 AMP3- 1 VT53 AMP3 2 VTS3 STQ3 FCH3 PFE3 1 FCH3 PFE3 2 PFE3 MSR3 MSR3 FDN3 MSR3 FDN3 FDN3 LDF3 PFE3 - Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 60 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias CAN3 CAN3 UV3 CAN3 AE03 CAN3 ASCAN3 LIV3 Aérea AL-Aço 261 1,2 0,01632 ASCA N3LIV3 LIV3 Subt. LXHIOV 240 2,5 0,04194 CAN3 ASCAN3 AEP3 Aérea AL-Aço 261 1,2 0,01632 ASCA N3AEP 3 AEP3 Subt. LXHIOV 240 7,8 CAN3 DerAEP3 CAN3 DerAEP 3 Aérea CU 35 DerAEP3MCH3 DerAE P3 MCH3 Aérea CU DerAEP3 AEP3 DerAE P3 AEP3 Subt. MCH3 AEP3 MCH3 MCH3 AEP3 MCHI SSR3 SSR3 LDF3 LDF3 STA3 PFE3 LIV3 CGR3 GR,FDP SVC3 SDA3 SVC3 PDG3 SVC3 RCM LRL3DerLRL3 CAN3 570,0 29,6 376,0 19,5 570,0 29,6 0,13069 0,005 49 376,0 19,5 7,1 0,00264 0,000 18 125 6,5 35 2,0 0,12237 0,000 04 125,0 6,5 LXHIOV 240 1,5 0,02466 0,001 04 376 19,5 Subt. LXHIOV 240 3,0 0,05033 376,0 19,5 SSR3 Aérea AL-Aço 261 6,2 0,08381 570,0 29,6 SSR3 LDF3 Aérea AL-Aço 261 7,4 0,09975 570,0 29,6 LDF3 STA3 Aérea AL-Aço 261 7,0 0,0944! 570,0 29,6 PFE3 LIV3 Subt. LXHIOV 240 4,6 0,07633 376,0 19,5 CGR3 GR,FDP Aérea CU SO - TA 0,10065 160,0 8,3 SVC3 ASSVCS DA Subt. LXHIOV 240 5,9 0,09898 376,0 19,5 ASSVC SDA SDA3 Aérea AL-Aço 261 0,3 0,00337 570,0 29,6 SVC3 PDG# Subt. LXHIOV 240 10,5 0,17548 376,0 19,5 SVC3 RDJ3 Subt. LXHIOV 240 18,0 0,30198 376,0 19,5 LRL3 DerLRL3 Subt. LXHIOV 240 1,8 0,02936 376,0 19,5 PDR3 Subt. LXHIOV 500 2,0 0,01600 376,0 26,4 Rap. Subt. LXHIOV 240 3,0 0,05033 376,0 19,5 BDC3BDC3 PDR3 LDV3LDV3 Rap,** Ilha do Porto Santo CNP3 – CNP3 VBL3-1 CNP3 – CNP3 VBL3-2 VBL3 – VBL3 CPS3-1 VBL3 VBL3 – CPS3-2 11 0,000 03 0,001 76 0,000 03 ASVB LCPS 3(1) VBL3 Aérea LXHIOV 70 2,2 VBL3 Subt. LXHIOV 70 2,6 CPS3 Subt. LXHIOV 70 4,8 Subt. LXHIOV 70 0,5 ASVBL CPS3(1 ) ASVBL CPS3(2 ) Aérea LXHIOV 70 2,2 0,124 82 0,150 87 0,277 36 0,002 11 0,000 17 0,000 20 0,000 19 0,003 21 0,000 05 0,004 16 0,000 01 0,007 37 0,012 68 0,001 23 0,001 44 0,002 11 0,00106 168,0 8,7 0,00128 168,0 8,7 0,00236 168,0 8,7 0,031 41 0,00027 168,0 8,7 0,124 82 0,00106 CAN3 UV3 CAN3 AE03 CAN3 DerAEP 3 DerAEP 3MCH3 DerAEP 3AEP3 MCH3 AEP3 MCHI SSR3 SSR3 LDF3 LDF3 STA3 PFE3 LIV3 CGR3 GR,FDP SVC3 SDA3 SVC3 PDG3 SVC3 RCM LRL3DerLRL 3 BDC3PDR3 LDV3Rap,** CNP3 – VBL3-1 CNP3 – VBL3-2 VBL3 – CPS3-1 VBL3 – CPS3-2 168,0 8,7 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 61 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias ASVB LCPS 3(2) CPS3 Subt. LXHIOV 70 2,4 0,136 90 0,00116 168,0 8,7 a) Os valores em p.u. são referidos à potência de base 100 MVA e à tensão de base de 60 KV A capacidade térmica do Inverno é igual à capacidade térmica do Verão a) Em paralelo - dois ternos (Cu 35mm2 e Cu 25mm2) ligados nos mesmos painéis de linha b) ** Parte da futura ligação Lombo da Velha (Prazeres) à futura subestação da Ponta do Pargo c) *** Apenas o primeiro troço (LRL-ASLRL3) é linha nova. A Figura 12 representa a rede de transporte da Região Autónoma da Madeira. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 62 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 12 – Esquema da Rede de Transporte Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 63 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 2.6.2. Rede de Distribuição MT do SEPM A maioria dos postos de transformação é alimentada a 6,6 kV, no entanto existem alguns alimentados a 30 kV. 2.6.2.1 Postos de transformação Na Tabela 33 encontram-se sumarizadas as características dos diversos Postos de Transformação distribuídas por concelho, referentes ao ano de 2009. Tabela 33 – Postos de Transformação Ilha da Madeira 6,6 30 Funchal 6,6 30 C. Lobos 6,6 30 R. Brava 6,6 30 Calheta 6,6 30 Ponta do Sol 6,6 30 S. Vicente 6,6 30 Santana 6,6 30 Machico 6,6 30 Santa Cruz 6,6 30 Porto Moniz 6,6 30 Ilha do Porto Santo 6,6 30 Total N.º 217 213 4 104 103 1 16 16 0 5 5 0 4 4 0 3 3 0 5 5 0 13 13 0 31 31 0 36 33 3 0 0 0 21 21 0 238 Particulares Pot. Inst. [kVA] 142800 136690 6110 77715 77465 250 9990 9990 0 2410 2410 0 1530 1530 0 700 700 0 1610 1610 0 6900 6900 0 18395 18395 0 23550 17690 5860 0 0 0 12535 12535 0 155335 N.º 1439 1393 46 464 460 4 113 110 3 113 110 3 124 120 4 56 46 10 55 54 1 84 78 6 120 119 1 261 254 7 49 42 7 72 72 0 1511 Públicos Pot. Inst. [kVA] 573350 562080 11270 250135 248885 1250 42585 41605 980 34375 34075 300 33325 32775 550 20125 16385 3740 16625 16375 250 17980 17080 900 45510 45110 400 100010 97960 2050 12680 11830 850 22060 22060 0 595410 N.º 1656 1606 50 568 563 5 129 126 3 118 115 3 128 124 4 59 49 10 60 59 1 97 91 6 151 150 1 297 287 10 49 42 7 93 93 0 1749 Total Pot. Inst. [kVA] 716150 698770 17380 327850 326350 1500 52575 51595 980 36785 36485 300 34855 34305 550 20825 17085 3740 18235 17985 3740 24880 23980 900 63905 63505 400 123560 115650 7910 12680 11830 850 34595 34595 0 750745 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 64 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 6,6 30 234 4 149225 6110 1465 46 584140 11270 1699 50 733365 17380 Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 65 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Figura 13 - Esquema da rede de distribuição Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 66 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 2.7. CARGAS 2.7.1. Cargas verificadas nas subestações Nas tabelas que se seguem são indicadas as cargas máximas (pontas) e mínimas por trimestre, o factor de utilização da potência instalada, para o ano de 2009, e ainda, a evolução dos valores de ponta em relação aos anos anteriores. Tabela 34 - Níveis de carga nas subestações MW Ilha da Madeira Funchal Amparo Vitória 6,6kV Santa Quitéria Virtudes Alegria Viveiros Ponte Vermelha Lombo do Meio Central da Calheta Calheta Ribeira da Janela Serra d’Água Lombo do Faial Santana Machico Caniço Livramento Palheiro Ferreiro S, Vicente Prazeres Caniçal Cabo Girão Santo da Serra Ponta Delgada São João Ilha do Porto Santo Nova Central Vila Baleira Calheta Max 1º trimestre Min Med Max 2º trimestre Min Med Max 3º trimestre Min Med 4º trimestre Max Min Med 19,5 12,3 11,5 5,3 13,4 5,0 11,8 7,0 2,1 6,7 4,3 3,8 1,2 5,2 0,7 4,4 2,8 0,8 11,9 8,0 7,0 3,2 8,5 2,4 7,6 4,4 1,2 19,4 10,0 10,2 4,8 11,1 4,1 10,7 5,7 1,7 6,7 4,1 4,3 1,5 5,2 1,1 4,2 2,8 0,8 11,7 7,4 7,3 3,2 8,4 2,3 7,2 4,2 1,1 20,6 12,1 10,4 5,2 13,5 3,8 10,8 6,0 1,8 6,8 4,4 4,2 1,3 4,8 1,2 4,5 2,8 0,8 12,7 8,2 7,4 3,5 9,3 2,4 7,7 4,5 1,2 21,1 12,8 9,9 5,7 14,5 4,9 12,4 7,4 2,5 6,6 4,7 3,7 1,3 5,5 0,2 4,8 3,1 0,9 12,6 8,8 6,1 3,4 9,1 2,2 8,2 4,6 1,3 0,4 0,1 0,2 0,3 0,1 0,2 0,3 0,2 0,2 0,4 0,2 0,2 3,6 1,1 2,4 3,1 1,5 2,3 3,3 1,6 2,5 3,9 1,6 2,4 1,5 0,9 1,1 2,0 0,9 1,1 1,7 0,8 1,2 1,7 0,9 1,2 0,6 1,4 3,3 10,8 9,0 7,2 0,2 0,6 1,3 5,4 3,7 2,6 0,4 0,9 2,1 7,4 5,7 4,6 0,9 2,1 2,6 9,3 7,9 6,4 0,3 0,6 0,5 3,7 3,4 2,6 0,4 0,9 1,9 7,1 5,1 4,6 0,7 1,6 2,7 10,1 7,6 7,7 0,2 0,6 1,3 5,0 3,2 2,6 0,4 0,9 1,9 7,5 5,2 5,3 0,6 1,6 3,2 12,2 9,5 8,2 0,3 0,5 1,4 4,6 3,6 2,8 0,4 0,9 1,9 7,4 5,5 5,0 6,0 2,4 3,9 5,2 2,3 3,6 5,2 2,2 3,7 6,3 2,4 3,9 2,5 2,4 3,8 4,4 2,1 2,0 7,6 0,8 1,1 0,8 1,6 0,9 0,6 2,4 1,5 1,5 1,9 2,5 1,5 0,9 4,8 2,2 2,0 3,9 3,5 2,2 1,3 8,3 0,4 1,0 0,8 1,8 1,1 0,5 2,7 1,4 1,4 1,9 2,5 1,5 0,9 5,2 2,5 2,3 3,8 5,2 2,3 1,7 9,4 0,8 1,0 0,6 1,9 0,9 0,3 2,6 1,5 1,5 1,9 3,5 1,7 0,9 5,8 2,3 2,4 3,7 6,7 2,6 1,5 8,5 0,9 1,2 0,9 2,4 1,0 0,6 2,6 1,4 1,5 1,9 3,6 1,7 0,9 5,3 1,8 2,4 1,3 1,0 0,8 0,4 1,4 1,8 1,0 2,0 2,5 1,9 1,0 1,2 0,7 1,5 1,9 1,4 2,5 2,9 2,3 1,7 2,2 1,3 1,3 1,6 1,0 2,0 2,5 1,8 1,0 0,9 0,4 1,5 1,9 1,3 Os valores mínimos de carga reflectem apenas a situação normal de exploração. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 67 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tabela 35 - Evolução da carga das subestações de Distribuição Tr’s [MVA] Bat. [MVAr] P [MW] Q [MVAr] S [MVA] Cos [ф] Factor de carga [%] 30 20 20 10 30 10 30 10 4 1 10 6 4 6 6 25 20 20 20 6 4 10 10 6 10 30 6 2 4 21,1 12,8 11,5 5,7 14,5 5,0 12,4 7,4 2,5 0,4 3,9 2,0 0,9 2,1 3,3 12,2 9,5 8,2 6,3 2,5 2,4 3,9 6,7 2,6 2,0 9,4 13,9 6,3 5,9 2,7 5,2 2,4 6,7 3,5 1,3 0,3 1,5 1,5 0,6 1,4 2,0 6,2 5,0 3,5 3,1 1,5 1,9 2,6 4,2 1,3 1,7 5,7 22,5 13,5 11,6 6,3 14,8 5,5 12,7 7,5 2,8 0,5 4,2 2,5 1,1 2,5 3,9 12,9 10,0 8,3 6,4 2,9 3,1 4,7 7,9 2,9 2,6 9,5 0,936 0,949 0,987 0,901 0,976 0,903 0,977 0,980 0,890 0,787 0,929 0,800 0,850 0,821 0,862 0,946 0,954 0,985 0,984 0,868 0,781 0,826 0,850 0,890 0,765 0,984 2,5 2,9 2,3 1,4 1,6 1,3 2,8 3,3 2,6 0,880 0,880 0,880 Potência instalada Ilha da Madeira Funchal Amparo Vitória 6,6kV Santa Quitéria Virtudes Alegria Viveiros Ponte Vermelha Lombo do Meio Central da Calheta Calheta Ribeira da Janela Serra d’Água Lombo do Faial Santana Machico Caniço Livramento Palheiro Ferreiro S, Vicente Prazeres Caniçal Cabo Girão Santo da Serra Ponta Delgada São João Ilha do Porto Santo Nova Central Vila Baleira Calheta 4 8 6 2 4 2 2 2 2 2 4 Cargas máximas anuais Variação 2009/2008 [%] Activa Aparente 75 68 58 63 49 55 42 75 69 49 42 41 28 42 65 52 50 42 32 49 77 47 79 49 26 32 -4 -5 -2 -1 -9 -5 9 3 1 -1 -1 22 8 33 -1 3 0 8 -19 3 -4 0 44 1 25 21 -3 -4 -1 -1 -12 -4 10 1 2 0 -1 22 8 35 2 5 0 -2 -17 4 11 1 44 1 34 19 71 41 44 -18 -32 -5 -18 -32 -5 * Factores de Potência na ponta com compensação nas subestações Legenda: Tr’s – Potência instalada nos transformadores Bat. – Potência instalada nas baterias de condensadores P – Potência Activa Q – Potência reactiva S – Potência Aparente Numa primeira análise das tabelas verifica-se que os factores de utilização da potência instalada não excederam os 75%. Pode-se também observar que as cargas nas subestações CGR, LDF, PDG, e RDJ apresentaram um acréscimo significativo, quando comparadas com os valores de 2008. Este crescimento deve-se à tomada de carga de outras subestações. O aumento de cargas n Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 68 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias subestação CGR deveu-se, principalmente, à instalação de uma nova saída MT para a zona do Estreito de Câmara de Lobos, transferindo uma carga importante da subestação VIT. No caso da subestação LDF o aumento deveu-se, sobretudo, ao acréscimo de consumos da sua zona de influência. Em contrapartida, verificaram-se reduções nas subestações PFE, FCH, AMP, VIT, VTS e ALE. Na Tabela 36 encontra-se a evolução de carga das subestações relativas ao serviço de transporte, referente ao ano de 2009. Tabela 36 - Evolução da carga nas subestações do Serviço de Transporte ao longo do ano Vitória Lombo do Doutor Machico Palheiro Ferreiro Vitória Cargas máximas por trimestre [MVA] Potência instalada [MVA] 1ª 2ª 3ª 4ª Max 100 25 15 30 100 24 8 10 12 24 34,3 10,5 9,4 13,7 34,3 41,2 9,8 10,0 13,1 41,2 43,5 11,8 10,5 20,5 43,5 43,525 11,752 10,505 20,548 43,525 Factor de carga [%] 44 47 70 68 44 Variação 2009/2008 [%] -37 0 -3 29 -37 Como se pode observar, nas subestações de transporte 60/30 kV, registaram-se factores de carga entre os 45 e os 68%, tendo os valores mais altos ocorrido em situações pontuais de exploração. Salienta-se, que a entrada em exploração de um quarto transformador permitiu reduzir, de forma apreciável, os factores de carga máximos verificados em anos anteriores. 3. LIGAÇÃO À TERRA O tipo de ligação de neutro utilizado nas redes AT e MT é de neutro isolado, com excepção da rede afecta à SE CAV, em que os neutros dos dois transformadores (2x0,5 MVA) estão ligados à terra, através de uma resistência de 7000Ω, no lado dos 6,6 kV. 4. GESTÃO TÉCNICA GLOBAL DO SEPM No processo de gestão e condução dos sistemas eléctricos de produção, transporte e distribuição do SEPM, é importante reportar o conjunto de regras, procedimentos, deveres e direitos dos intervenientes na coordenação do funcionamento das redes da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM e das instalações ligadas às suas redes, nomeadamente: Modulação da produção, em função do consumo, dos centros electroprodutores sujeitos a despacho; Coordenação das indisponibilidades da rede de transporte e distribuição do SEPM e dos produtores sujeitos a despacho. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 69 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 4.1. ASPECTOS GERAIS DA SEGURANÇA DO SISTEMA ELÉCTRICO DA MADEIRA 4.1.1. Princípios gerais A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM é responsável pelo estabelecimento de critérios de segurança para a exploração do sistema eléctrico, com base nos seguintes valores: a) Potência admissível nos transformadores, auto-transformadores e linhas da rede de transporte; b) Níveis mínimos de reserva para a regulação de frequência/potência. A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM pode alterar os valores estabelecidos, nos termos previstos no Manual de Procedimentos, sempre que ocorram condicionalismos de exploração que justifiquem a sua modificação, procedendo à divulgação das alterações e respectivos motivos. 4.1.2. Critérios de funcionamento e de segurança para a exploração do sistema eléctrico da Madeira 4.1.2.1 Variáveis de controlo e de segurança As variáveis que permitem supervisionar o estado de funcionamento da rede de transporte e distribuição em cada ilha são: a) Frequência; b) Tensão; c) Potência e temperatura nos diversos elementos da rede de transporte (linhas, transformadores e aparelhos associados); d) Regulação de frequência – potência. 4.1.2.2 Limites admissíveis das variáveis de controlo Frequência A frequência de referência e as margens de variação de frequência na rede de transporte do SEPM são estabelecidas de acordo com o estipulado nas normas e regras internacionais aplicáveis, designadamente as recomendações da UCTE. Para evitar uma diminuição da reserva primária, a frequência de referência (f0) não deverá permanecer, de forma durável, em regime não perturbado, fora do intervalo, ± 500 mHz. A frequência de referência, sempre que não se esteja a proceder a correcções da hora síncrona, é de 50,00 Hz. Para sincronizar a hora da rede interligada com a hora astronómica, a frequência de referência pode ser alterada para + 50 mHz. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 70 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Tensão O perfil de tensão na rede de transporte do SEPM tem em consideração os limites impostos pelas normas, a existência de cláusulas contratuais de entrega de energia, bem como os valores desejáveis para minimização de perdas. Deverá também atender-se a limitações pontuais decorrentes do tipo de local em que as instalações se encontram inseridas, onde se verifiquem, por exemplo, níveis elevados de poluição ou salinidade ou outras circunstâncias desfavoráveis, e ainda a limitações temporárias determinadas pelo estado de funcionamento da aparelhagem. Em situação normal de exploração os valores de tensão não deverão ultrapassar ±10% do valor nominal. Potência e temperatura Os valores de potência máxima em regime permanente não deverão ser superiores à capacidade nominal, no caso de auto-transformadores e transformadores, nem à capacidade térmica permanente, no caso de linhas de transporte, considerando a temperatura máxima do condutor definida nas condições de projecto. A potência máxima em regime permanente nas linhas poderá ser inferior ao valor atrás indicado como resultado de situações em que esteja em causa a estabilidade dinâmica, em que exista o risco potencial de colapso de tensão ou ainda devido a restrições à flecha máxima decorrentes da alteração dos pressupostos do projecto. De um modo geral, a temperatura máxima prevista no projecto ou indicada pelos fabricantes para funcionamento dos equipamentos, quer em regime permanente, quer em condições de sobrecarga temporária, nunca deverá ser excedida. A capacidade de transporte das linhas deverá ser definida de forma a não ultrapassar a temperatura máxima do condutor especificada nas condições de projecto. A capacidade dos transformadores e auto-transformadores é definida pelos fabricantes, de acordo com as suas características construtivas específicas. 4.1.3. Análises de segurança Nas análises de segurança efectuadas pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, abrangendo cada uma das ilhas da Região, devem ser consideradas todas as contingências, nas condições a seguir mencionadas decorrentes de falhas simples de um qualquer elemento ao nível da rede de transporte (critério N-1), de falhas simultâneas dos dois circuitos das linhas duplas (quando houver) e da falha do maior grupo gerador em serviço. 4.1.3.1 Falha simples (critério N-1) A ocorrência da falha de um qualquer elemento da rede de transporte não deverá, em regra, implicar: Interrupções prolongadas no abastecimento de energia nem degradação significativa da qualidade com que esta é fornecida; Sobrecargas permanentes nas linhas de transporte, podendo, no entanto, ser admitidas sobrecargas transitórias (de duração igual ou inferior a vinte minutos) até 20% da sua Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 71 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias capacidade nominal ou até 30% eliminada rapidamente (duração inferior ou igual a dez minutos); Sobrecargas em permanência nos transformadores, podendo, no entanto, ser admitidas sobrecargas (de duração igual ou inferior a duas horas) até 10% da sua capacidade nominal, no Verão, e 20%, no Inverno. Após o incidente, as tensões em regime estacionário deverão estar compreendidas entre os limites referidos na secção seguinte. 4.1.3.2 Falha de linhas de duplo circuito Entende-se por linhas de duplo circuito, aquelas cujos circuitos partilham apoios pelo menos em um dos troços dos seus traçados. Considerar-se-á a falha de uma linha de duplo circuito sempre que o seu traçado tenha mais de dois apoios comuns, existindo uma lista, publicada e actualizada pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, das linhas que se encontram nestas condições. Estas contingências deverão ser consideradas apenas em situações meteorológicas adversas, com possibilidade de ocorrência de trovoadas, ou em caso de incêndio nas imediações das linhas. Neste caso não se deverão verificar: Interrupções de fornecimento de energia nem degradação significativa da qualidade com que esta é fornecida; Sobrecargas permanentes nas linhas de transporte, podendo, no entanto, ser admitidas sobrecargas transitórias (de duração igual ou inferior a vinte minutos) até 30% da sua capacidade nominal; Sobrecargas em permanência nos transformadores, podendo, no entanto, ser admitidas sobrecargas (de duração igual ou inferior a duas horas) até 10% da sua capacidade nominal no Verão e 30% no Inverno. Após o incidente, as tensões em regime estacionário deverão estar compreendidas entre ±10% do valor nominal. 4.1.3.3 Falha do maior grupo gerador em serviço de cada sistema electroprodutor Nas análises de segurança deverá ser considerada a falha do maior grupo gerador em serviço tendo presente também a necessidade da eliminação dos desvios resultantes num intervalo não superior a 15 minutos. Este tipo de contingência não deve ter como consequência: Interrupções no abastecimento de energia nem degradação significativa da qualidade com que esta é fornecida; Sobrecargas permanentes nas linhas de transporte, podendo, no entanto, ser admitidas sobrecargas transitórias até 20% da sua capacidade nominal com duração igual ou inferior a vinte minutos ou até 30% com duração inferior ou igual a dez minutos; Sobrecargas em permanência nos transformadores, podendo, no entanto, ser admitidas sobrecargas, com duração igual ou inferior a duas horas, até 10% e 20% da sua capacidade nominal respectivamente no Verão e no Inverno. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 72 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Após o incidente, as tensões em regime estacionário deverão estar compreendidas entre ±10% do valor nominal. 4.1.3.4 Regulação de frequência/potência 4.1.3.4.1 Princípios subjacentes Os princípios subjacentes ao estabelecimento da reserva para a regulação de frequência/potência, bem como as regras relativas à sua regulação primária e secundária encontram-se definidos pelas regras relativas à regulação primária de frequência/potência, emitidas pela UCTE. 4.1.3.4.2 Níveis mínimos de reserva primária Princípio A regulação primária deve manter o equilíbrio entre a produção e o consumo através da actuação automática dos reguladores de velocidade/potência activa dos respectivos grupos, a qual provoca uma variação de potência inversamente proporcional à variação da frequência da rede, segundo a característica de estatismo definida para os grupos geradores. Compensação de perda súbita de produção De acordo com as regras atrás mencionadas, uma perda súbita de produção de um grupo gerador deve ser inteiramente compensada pela regulação primária do conjunto das centrais interligadas, não devendo verificar-se nestas condições uma variação de frequência que obrigue a deslastre de cargas, com a excepção da penetração de energia renovável no sistema eléctrico ser muito elevada, nomeadamente, no período horário de vazio. Compensação de deslastre súbito De igual modo, um deslastre súbito de 10% da carga não deverá conduzir a um acréscimo significativo do valor da frequência. Contribuição para a reserva primária A contribuição para a reserva primária total a que cada central fica obrigada é estabelecida todos os anos pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, sendo função do crescimento anual das pontas de consumo do sistema eléctrico Insensibilidade e banda morta da regulação primária dos reguladores dos grupos De modo a manter o mais constante possível o valor da energia reguladora da rede, a banda de insensibilidade dos reguladores dos grupos deverá ser tão estreita quanto possível, e sempre inferior a ±100 mHz. Velocidade de activação A reserva primária deverá ser activada de forma automática, através dos seus reguladores, para qualquer tipo de perturbação. 4.1.3.4.3 Níveis mínimos de reserva secundária Princípio A regulação secundária visa anular o desvio de frequência ou o desvio de potência total das redes do SEPM, relativamente ao valor programado. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 73 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Forma de assegurar a reserva secundária A reserva secundária é assegurada por reserva rápida, constituída pelos grupos hídricos e térmicos que possam ser mobilizados num espaço de tempo inferior a dez e vinte minutos, respectivamente; Determinação da reserva secundária A reserva secundária deve ser determinada pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, para cada hora do dia, em função da (im)previsibilidade da evolução do consumo e da probabilidade de falha de grupos geradores. Eliminação dos desvios de regulação Os desvios de regulação devem ser eliminados num prazo de 15 minutos. 4.1.4. Estabelecimento de planos para a exploração do sistema eléctrico 4.1.4.1 Planos de segurança Os Planos de Segurança devem estabelecer as medidas preventivas necessárias por forma a evitar a ocorrência de incidentes que provoquem a interrupção do serviço aos utilizadores do sistema eléctrico. Para o efeito, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá tomar antecipadamente as medidas entendidas como necessárias, nomeadamente estabelecendo esquemas especiais de exploração ou modificando o programa de despacho de forma a garantir que os limites definidos no ponto referente à análise de segurança não sejam ultrapassados. Nos planos de segurança encontram-se também contempladas as situações de teledisparo de grupos geradores que, na sequência da ocorrência de contingências pré-definidas, possam originar sobrecargas importantes. Estes dispositivos deverão ser identificados em lista a manter pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM. Por outro lado, sempre que se verifiquem situações de risco que ponham em causa os sistemas informáticos, ou a integridade física dos operadores do centro de controlo, estes deverão informar as centrais térmicas, munir-se da pasta designada por “Despacho de emergência”, localizada na sala de comando do centro de controlo, e dirigir-se para o centro de comando de emergência, onde se encontram meios alternativos para garantir a operação do sistema eléctrico. Se uma situação idêntica se registar no centro de operação da rede de uma dada ilha, os seus operadores deverão informar o centro de controlo, assumindo a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM as funções de operação da rede da ilha onde se registou o incidente. 4.1.4.2 Planos de deslastre de cargas 4.1.4.2.1 Princípio Compete à concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM o estabelecimento e coordenação de planos de deslastre de carga do sistema eléctrico, bem como a sua actualização. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 74 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Assim, sempre que, com o objectivo de preservar o funcionamento do sistema eléctrico, seja necessário efectuar deslastres de carga, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá prever a possibilidade de os efectuar, mediante dispositivos automáticos ou de forma manual. 4.1.4.2.2 Deslastre verificados por actuação de dispositivos automáticos Os deslastres verificados por actuação dos dispositivos automáticos deverão ter como finalidade: a) Eliminar, de forma expedita, sobrecargas pontuais na rede de transporte e rede de distribuição do SEPM; b) Evitar que a frequência desça abaixo de limiares mínimos pré-definidos, conforme o plano de deslastre frequencimétrico; A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá proceder, periodicamente ou sempre que tal se justifique, à simulação do plano de deslastre frequencimétrico, por forma a garantir que os princípios gerais que o suportam permanecem válidos e que os consumos essenciais não são afectados. 4.1.4.2.3 Plano de deslastre frequencimétrico As regras gerais em que deve assentar o plano de deslastre frequencimétrico são as seguintes: Garantir a manutenção da integridade da rede em caso de um défice de produção (desequilíbrio produção-consumo) de cerca de 10% do consumo total, em horas de vazio; Os relés a instalar devem medir apenas a frequência e devem ser temporizados; O deslastre frequencimétrico encontra-se dividido por quatro escalões: Tabela 37 – Escalões do deslastre frequencimétrico Escalão D C B A Frequência Temporização f < 48,0 Hz 0,15 s f < 47,5 Hz 0,15 s f < 47,0 Hz 0,15 s f < 49,0 Hz e df/dt > 2,5Hz/s Carga deslastrada C1 C1 + C2 C1 + C2 + C3 C1 + C2 + C3 Nos valores mais elevados de frequência deve ser deslastrada uma percentagem significativa da carga máxima, por forma a obter, nos casos de grande desequilíbrio produção-consumo, uma travagem eficaz da descida da frequência a esses níveis, e por conseguinte garantir uma intervenção em tempo útil da regulação primária; Os relés de mínimo de frequência só deverão actuar após decorridas as temporizações que constam em lista na concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, através das quais se consegue o conveniente escalonamento dos deslastres; Todos os deslastres devem ser efectuados nas saídas MT das subestações da rede de distribuição. A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, deverá possuir, no prazo de 5 anos, programas para efectuar a simulação do plano de deslastre, considerando as situações mais severas, que, de uma forma geral, se poderão caracterizar por: Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 75 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Situações de vazio do diagrama de carga (mais desfavorável relativamente à ponta, por haver menos grupos em paralelo, logo menor momento de inércia); Aparecimento súbito de um défice de produção da ordem de 50% do consumo total. 4.1.4.2.4 Deslastres de carga manuais Devido a situações excepcionais, não enquadráveis nos critérios de segurança normalmente adoptados, quer na programação de exploração, quer na exploração em tempo real, poderá existir a necessidade de efectuar deslastres de carga manuais localizados, designadamente os que possam resultar das seguintes situações: a) Perda simultânea, não programada, de múltiplos elementos da rede de transporte ou de redes de distribuição a ela ligadas; b) Perda simultânea, não programada, de múltiplos geradores; c) Perda simultânea, não programada, de um elemento da rede de transporte ou de redes a ela ligadas e de um grupo gerador; d) Ocorrência de valores anómalos de frequência, da tensão ou da corrente em determinados elementos da rede de transporte; e) Qualquer situação caracterizada como de força maior. Alguns dos cenários que justificarão os deslastres manuais são os seguintes: Sobrecargas em linhas de transporte inferiores a 20% e com duração superior ou igual a 20 minutos; Sobrecargas em linhas de transporte superiores ou iguais a 20%; Tensões em regime estacionário inferiores a 5% da tensão nominal, com capacidade de regulação em carga dos transformadores esgotada; Frequência em regime estacionário inferior a 49 Hz; Sobrecargas permanentes nos transformadores superiores a 20% durante o Inverno e a 10% no Verão; Situações de carência absoluta de energia, conforme definido na secção 5.4. 4.1.4.3 Planos de reposição de serviço 4.1.4.3.1 Princípios A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM estabelecerá planos que integrem medidas específicas de actuação, para além de dispositivos automáticos de reposição de serviço, com o objectivo de minimizar as consequências para os utilizadores do sistema eléctrico após a ocorrência de um incidente. 4.1.4.3.2 Plano de reposição de serviço A elaboração do plano de reposição de serviço, após incidente generalizado, deverá abordar a situação de interrupção generalizada da rede do SEPM. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 76 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias O plano de reposição de serviço deve ser actualizado sempre que entrem em serviço novos elementos da rede do SEPM, ou sempre que sejam desclassificados elementos que nele constam. O plano de reposição de serviço encontra-se disponível na concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM. 5. EXPLORAÇÃO DO SISTEMA ELÉCTRICO REGIONAL EM TEMPO REAL A exploração dos sistemas electroprodutores em cada uma das ilhas da região, em tempo real, será objecto de medidas graduais visando o controlo e operação centralizada dos diferentes sistemas eléctricos existentes. 5.1. CONTROLO DO SISTEMA ELÉCTRICO REGIONAL EM TEMPO REAL O controlo do sistema eléctrico regional em tempo real, baseado na permanente monitorização do seu estado de funcionamento, visa: A manutenção ou reposição dos valores de tensão, frequência e trânsitos de energia dentro dos limites estabelecidos, respeitando os níveis de segurança e de qualidade de serviço regulamentares; A permanente confrontação das condições efectivas de exploração do sistema e, se necessário, a modificação do programa de despacho estabelecido; A detecção e diagnóstico tempestivo de incidentes ou de situações passíveis de colocar em risco a segurança do sistema eléctrico e a identificação de medidas tendentes a minimizar o impacto da sua ocorrência, nomeadamente nos casos em que possa estar em causa a continuidade do abastecimento de energia eléctrica. 5.1.1. Controlo dos trânsitos de energia Para efectuar o controlo dos trânsitos de energia nos diversos elementos da rede de transporte, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá poder dispor de meios de aquisição de dados em tempo real que lhe permitem verificar se o sistema eléctrico se encontra numa situação normal de exploração. Sempre que, por alteração das condições de exploração, se torne necessário limitar os trânsitos de energia nos diversos elementos da rede, em conformidade com os critérios de segurança definidos para o efeito, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM poderá: Modificar o programa de despacho inicialmente considerado, alterando programas de produção de produtores vinculados (PV) ou de produtores não vinculados (PNV); Alterar a topologia da rede de transporte, através da implementação de esquemas especiais de exploração nas suas instalações, como por exemplo colocando grupos geradores em antena sobre uma determinada instalação; Deslastrar cargas pontuais, como último recurso. Estas medidas poderão ser tomadas isolada ou conjuntamente. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 77 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 5.1.2. Controlo de tensões e perdas Para efectuar o controlo de tensão e perdas, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM pode emitir instruções de despacho para os produtores vinculados (PV) e produtores não vinculados (PNV). 5.1.3. Modulação da produção e regulação frequência-potência A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deve modular a produção em função do consumo, de acordo com os planos diários de potência previsível elaborados pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, tendo em atenção as condições efectivas de exploração em cada ilha, nomeadamente: Evolução do consumo; Estado de disponibilidade das centrais e respectivos grupos geradores; Topologia e capacidade das linhas de transporte; Eventuais restrições de carácter ambiental ou decorrentes da utilização dos locais onde os centros electroprodutores se inserem, não previstas no planeamento inicial. Esta modulação deverá ser feita atendendo aos factores mencionados e tendo também em consideração a existência de eventuais contratos bilaterais físicos (CBF) em curso. A modulação da produção concretiza-se pelo envio de instruções de despacho, quer por teleregulação, normalmente de forma automática, quer por emissão de instruções específicas. Estas instruções de despacho, em princípio, destinam-se apenas às centrais vinculadas ou sujeitas a despacho centralizado efectivo. Os CBF são considerados firmes, pelo que o envio de instruções de despacho para centrais não vinculadas e fornecedores envolvidos naquelas transacções apenas se verificará nos seguintes casos: Sempre que esteja em causa a segurança do sistema eléctrico regional em cada uma das ilhas; A central, unidade de produção ou fornecedor, participante num CBF, esteja em falha de disponibilidade, não tenha contrato de garantia de abastecimento e se verifique uma situação de carência energética conforme definida em 5.4. Nestas condições a instrução de despacho especificará que o produtor ou fornecedor em falha de disponibilidade deverá comunicar aos seus clientes abrangidos pelo CBF a necessidade de reduzirem os seus consumos, em conformidade com o estabelecido no RARI relativamente a falhas de disponibilidade. 5.1.4. Avaliação da segurança da rede O nível de segurança, de acordo com os critérios anteriormente definidos, deverá ser permanentemente avaliado através da aplicação informática que realiza a análise de contingências em tempo real, verificando o comportamento de todos os elementos da rede de transporte e distribuição perante a ocorrência de contingências pré-definidas e alertando o operador sempre Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 78 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias que os valores limites das variáveis de controlo e segurança monitorizadas sejam ultrapassados em qualquer elemento. Esta análise de contingências efectua-se: Sempre que ocorram alterações topológicas na rede transporte e distribuição do SEPM; Sempre que o operador o deseje, através da opção de arranque manual; Periodicamente, caso não se verifiquem as condições anteriores. Sempre que a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM constatar que não se encontra assegurado o nível de segurança desejável de acordo com o referido na secção 4.1.3, com base nos valores obtidos pela aplicação informática mencionada anteriormente, deverá adoptar esquemas especiais de exploração de forma a corrigir a situação. 5.2. ACTUAÇÃO EM CASO DE INCIDENTE Tal como foi referido na secção anterior, o sistema eléctrico regional deverá ser explorado para que perante a ocorrência de uma contingência não se verifiquem interrupções de fornecimento de energia, nem sobrecargas permanentes. No entanto, surgem por vezes incidentes não susceptíveis de se enquadrarem nos critérios normais de previsão (casos em que se verifica uma sobreposição desfavorável de acontecimentos). A actuação da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM perante um incidente deste tipo tem como objectivo principal a minimização das consequências daí resultantes para o sistema eléctrico regional, retomando o mais rapidamente possível, e em condições de segurança, a satisfação total dos consumos eventualmente afectados. Para tal, e num primeiro nível de actuação, serão repostos o serviço e os níveis de segurança de acordo com os planos de emergência estabelecidos. Para manter a tensão, frequência e trânsitos de energia dentro dos limites definidos, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM poderá emitir instruções extraordinárias de despacho, decidir pelo deslastre de cargas, modificar o programa de despacho ou implementar esquemas especiais de exploração, de acordo com os planos identificados na secção anterior. A responsabilidade de coordenação das manobras de reposição de serviço após um incidente é da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM (centro de controlo), devendo seguir o plano de reposição de serviço no caso de se tratar de um disparo generalizado. Caso o centro de comando e controlo da rede fique impossibilitado de telecomandar uma instalação, ou se não for possível estabelecer o contacto entre a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM e operadores das salas de comando dos centros produtores (PV, PNV ou co-gerador), o operador da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá tentar realizar as manobras necessárias solicitando a comparência de pessoal habilitado para executar as manobras em modo local. Após a ocorrência de um incidente, e logo que o sistema eléctrico se afigure estável, deverão ser reavaliados os níveis de segurança correspondentes à nova topologia da rede. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 79 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Todos os PV e PNV deverão proceder de acordo com o determinado no RARI e nos eventuais protocolos de exploração estabelecidos com a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, nomeadamente no que diz respeito à reposição de serviço em caso de incidente não generalizado. Em caso de disparo generalizado, deverão ser adoptados os procedimentos estabelecidos no plano de reposição de serviço, sob coordenação da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM. 5.2.1. Actuação em caso de falha simples (critério N-1) De acordo com o estabelecido na secção 4.1.3, sempre que ocorra um incidente deste tipo, não se deverão verificar sobrecargas permanentes nos elementos da rede de transporte, situando-se as tensões nos barramentos dentro dos limites referidos. No entanto, nos casos de defeitos permanentes, o operador do centro de controlo (concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM), deverá verificar se continuam a manter-se os níveis de segurança exigidos. Se existirem restrições de transporte ou transformação, deverá proceder às necessárias alterações de forma a eliminar os riscos existentes em caso de um novo incidente. Se tal não for suficiente para resolver as restrições, deverão ser adoptadas medidas para proceder às transferências de cargas necessárias. Se as violações surgirem ao nível das tensões, deverão mobilizar-se as capacidades máximas de produção ou absorção de potência reactiva dos grupos geradores em exploração e, em caso de necessidade, recorrer aos contratos para fornecimento do serviço de compensação síncrona/estática que tenham sido celebrados com a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM. 5.2.2. Actuação em caso de falha de linhas de duplo circuito Perante um incidente deste tipo deverá proceder-se da mesma forma que no ponto anterior. 5.2.3. Actuação em caso de falha do maior grupo gerador em serviço Neste tipo de incidentes, e após decorrido o tempo de actuação da reserva secundária (caso exista), a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá tomar medidas, mobilizando outros grupos de forma a atingir aquele objectivo. 5.2.4. Actuação em caso de alteração da frequência Sempre que se verifiquem alterações de frequência superiores a 500 mHz, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deverá tentar averiguar o motivo da referida variação. Se as alterações forem significativas, deverá ter-se em conta o estabelecido no plano de deslastre referido na secção relativa aos Planos de deslastre de cargas. Sempre que existam interrupções de fornecimento de energia, por actuação dos dispositivos automáticos de deslastre ou por instrução de despacho, o Operador deverá reunir todos os dados necessários à elaboração do relatório especificado na referida secção. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 80 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 5.3. COMUNICAÇÕES PARA A EXPLORAÇÃO DO SISTEMA 5.3.1. Avisos recebidos pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM 5.3.1.1 Ocorrências justificativas da declaração de situação de carência energética As ocorrências que justifiquem a declaração de situação de carência energética deverão ser publicitadas pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM sempre que aquelas tenham implicações no abastecimento dos clientes. 5.3.1.2 Falhas de disponibilidade de fornecedores de CBF Sempre que esteja em causa a segurança do sistema eléctrico de uma ilha e se verifique uma situação de carência energética conforme definida na secção que se segue, os fornecedores de CBF sem contrato de garantia de abastecimento e que estejam em situação de falha de disponibilidade, serão notificados desta situação. 5.4. SITUAÇÕES DE CARÊNCIA ABSOLUTA DE ENERGIA A concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM tem a capacidade de decretar a situação de carência absoluta de energia sempre que ocorram situações susceptíveis de colocar em perigo a manutenção de adequados níveis de segurança do sistema eléctrico, designadamente: Situações de força maior com origem em causas externas de natureza imprevisível e irresistível; Impossibilidade de dispor de qualquer meio de produção em condições de fazer paralelo em menos de duas horas; Incapacidade de cumprimento das disposições que constam do Regulamento da Qualidade de Serviço (RQS); Insuficiência de reserva secundária; Insuficiência de reserva de capacidade para controlo de tensão. Sempre que se verifique uma destas situações, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM poderá declarar a situação de carência absoluta de energia. 5.5. ACTUAÇÃO PERANTE A OCORRÊNCIA DE AVARIAS 5.5.1. Actuação dos operadores Perante a ocorrência de avarias, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM actuará de modo a utilizar as soluções alternativas, sempre que exista redundância, caso contrário comunicarão os factos aos técnicos de disponibilidade com a brevidade que a situação exigir. Se o tipo de avaria afectar os dados necessários à gestão da rede do SEPM, os operadores da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM solicitarão a colaboração dos diversos interlocutores no sentido de serem informados de qualquer ocorrência com relevância na rede do SEPM, bem como da evolução do consumo e dos valores de tensão e frequência nos Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 81 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias barramentos mais importantes solicitando, inclusivamente, aos agentes autorizados para tal, a realização das manobras eventualmente necessárias e comunicarão os factos aos técnicos de disponibilidade com a brevidade que a situação exigir. Se considerarem que não existem condições para garantia de segurança e integridade do sistema eléctrico, deverão actuar de acordo com o plano de deslastre de cargas definido na secção 4.1.4.2. 5.5.2. Avaria na rede de telecomunicações de segurança Sempre que ocorra uma avaria, em horas normais de laboração, num canal de fonia utilizado pela concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, deverá efectuar-se a participação ao departamento encarregue da gestão destas falhas, indicando qual a gravidade da avaria em causa. Se a avaria ocorrer fora das horas normais de laboração e se não existir alternativa, designadamente através de empresas fornecedoras de serviços de telecomunicações, deverá contactar-se o técnico de disponibilidade. 5.5.3. Avaria no sistema de telecomando Se, na sequência de uma avaria, vier a revelar-se impossível o telecomando de uma instalação, elemento da rede do SEPM ou grupo gerador, o operador da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM determinará a comparência de pessoal habilitado a executar manobras no local, caso se conclua que, da impossibilidade de efectuá-las prontamente, possam surgir violações dos limites estabelecidos no capítulo 4. Enquanto se procede à reparação das avarias, a concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM tomará todas as medidas ao seu dispor de forma a manter a segurança e a boa gestão do SEPM, devendo para isso: a) Desenvolver contactos com as centrais hídricas e térmicas, para que lhe sejam facultadas as informações entendidas como necessárias; b) No caso da falha de medidas, poderá socorrer-se aos valores fornecidos pelo estimador de estado (estará operacional a partir de 2004) que, tal como o seu nome indica, fornece valores estimados das medidas reais; c) Em caso de avarias mais graves, que originem a perda importante de informação (falha dos computadores ou falha total das medidas das interligações das centrais), o operador deverá recorrer, para além dos contactos mencionados, aos responsáveis superiores e aos que tenham a responsabilidade de operar o sistema eléctrico manualmente. 5.5.4. Avaria na alimentação de energia eléctrica A alimentação de energia eléctrica das instalações da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM, que efectua a gestão técnica global do SEPM, deve ser provida de recursos de substituição capazes de assegurar, pelo menos, a continuidade de fornecimento aos órgãos essenciais. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 82 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias Quando ocorram avarias em horas normais de laboração, as mesmas deverão ser participadas aos serviços de apoio. Quando as avarias ocorram fora das horas normais de laboração, e se a situação o exigir, deverão ser comunicadas aos técnicos de disponibilidade desses serviços. 5.5.5. Outras avarias Entende-se por “outras avarias” aquelas que, pela sua especificidade, não se enquadram nos pontos anteriores e que poderão colocar em causa a segurança ou a boa gestão técnica global do SEPM ou a segurança de pessoas e bens. Perante a sua ocorrência, o operador da concessionária do transporte e distribuidor vinculado do SEPM deve encaminhar a sua resolução para os respectivos responsáveis, com a maior brevidade possível, tomando as medidas ao seu dispor de forma a superar a avaria existente e colaborar na garantia da segurança de pessoas e bens. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 83 PROGRAMA MAC 2007 - 2013 Código: MAC/2/C113 TRES TRansição para um modelo Energético Sustentável para a Madeira, Açores e Canárias 6. REFERÊNCIAS 1. Empresa Electricidade da Madeira SA - Direcção de Estudos e Planeamento. Caracterização da rede de transporte e distribuição em AT e MT para o ano de 2009, Março 2010. 2. www.eem.pt 3. Ricardo Pinto. Centrais eléctricas na RAM. Disponível em: www.wikienergia.pt/~edp/index.php?title=Centrais_el%C3%A9ctricas_na_Regi%C3%A3o_Aut %C3%B3noma_da_Madeira 4. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Térmica do Caniçal. Disponível em: www.eem.pt 5. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Térmica da Vitória. Disponível em: www.eem.pt 6. Valor Ambiente - Gestão e Administração de Resíduos da Madeira SA. ETRS Meia Serra. Disponível em: www.valorambiente.pt/etrs-meia-serra 7. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Térmica do Porto Santo. Disponível em: www.eem.pt 8. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Hidroeléctrica da Calheta de Inverno. Disponível em: www.eem.pt 9. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Hidroeléctrica da Serra d’Água. Disponível em: www.eem.pt 10. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Hidroeléctrica dos Socorridos. Disponível em: www.eem.pt 11. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Hidroeléctrica da Calheta. Disponível em: www.eem.pt 12. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Hidroeléctrica da Fajã da Nogueira. Disponível em: www.eem.pt 13. Empresa Electricidade da Madeira SA – Direcção de Serviços e Produção. Central Hidroeléctrica da Ribeira da Janela. Disponível em: www.eem.pt 14. Vestas. Vestas V47–660 kW brochure. 15. Vestas. Vestas V29 - 225 kW 50 Hz Wind Turbine, General Specifications. Novembro 1998 16. Empresa Electricidade da Madeira SA. Manual de procedimentos do acesso e operação do SEPM, Artigo 59.º do regulamento de relações comerciais, Abril 2004. Caracterização da Rede Eléctrica da Região Autónoma da Madeira Projecto TRES 84